[发明专利]一种有机硅表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅表面活性剂化学领域，具体涉及一种有机硅表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

有机硅表面活性剂是随着有机硅新型材料发展起来的一种新型表面活性剂，它以独特的性能赢得了广阔的生存和发展空间，现已经成为越来越重要的一种表面活性剂。

有机硅表面活性剂主要是指以聚二甲基硅氧烷为疏水主链，在其中引入一个或多个有机极性基团而构成的一类表面活性剂。除具有普通表面活性剂的通性外，还具有比普通表面活性剂更好的表面活性，是一类高效的表面活性剂，具有乳化性，分散性，易展布性，润湿性，抗静电性，消泡、稳泡、起泡等性能。这些特性缘于聚二甲基硅氧烷低表面张力和弱分子间作用力。

乳化剂是乳液的重要组成部分，它是连接油相和水相的桥梁。为了使体系满足在使用期限内保持稳定，人们开发了种类繁多的乳化剂，或为单一组分或为复配型，或为通用型或为专用型。

随着有机硅材料的发展，有机硅类乳化剂的品种不断增多，性能也不断提高，但单一使用应用于硅油类乳液配方中的O/W有机硅乳化剂却鲜见报道。若想获得稳定的Si/W型乳液，现有的方法是，通过将不同HLB值的乳化剂进行复配，使乳化剂体系的HLB值与被乳化硅油的HLB值相当，或者借助机械均质机等特别的乳化工艺。然而，不同粘度的硅油，对乳化剂HLB值的要求不大一样，不同的改性硅油，其HLB一般也有一定的差别。这就要求配方工程师对不同的硅油乳液体系，复配出不同的乳化剂体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机硅表面活性剂。该有机硅表面活性剂的结构特征为，聚有机硅氧烷侧链经硅氢加成反应，接枝了以长链烷基或烷基苯基封端的聚醚，其对很大粘度范围的聚二甲基硅氧烷和各种改性聚二甲基硅氧烷，均有优异的乳化能力，单一使用即可达到良好的乳化效果，无需与其他乳化剂复配，且乳化工艺简单，无需过均质机或其他特殊的乳化工艺，便可制得稳定的硅油乳液，使用方便。

本发明的目的还在于提供所述有机硅表面活性剂在O/W型硅油乳液配方中的应用。

本发明的上述目的通过下述方案予以实现：

一种有机硅表面活性剂，具有式(I)所示结构：

其中，c不为零；a，b，c均为整数且10＜a+b+c＜200；m＝0～40；n＝0～30；x＝3～30；x，m，n均为整数，且m，n不同时为0；R为C_6～20的直链或异构长链烷基，或为烷基苯基；R′为H，CH₃，C₂H₅，C₃H₇，C₄H₉。

作为一种优选方案，所述有机硅表面活性剂的结构优选为a＝0～150；b＝0～60；c＝1～60。

作为一种优选方案，所述有机硅表面活性剂的结构优选为a＝1～60；b＝1～20；c＝1～20；a，b，c均为整数且20＜a+b+c＜100；

m＝5～15；n＝6～20；x＝6～12；x，m，n均为整数；

R为C_8～16的直链或异构长链烷基。

所述有机硅表面活性剂的制备方法如下：

包括如下步骤：将具有式(III)结构或式(II)、式(III)结构的烯丙基聚醚与含氢硅油加入反应釜中，在氮气氛围的保护下，搅拌，加热升温至80～100℃，加入氯铂酸-异丙醇催化剂，继续加热至110～180℃反应，直至体系变得透明，得到所述有机硅表面活性剂。

所述有机硅表面活性剂为无色至浅黄色液体或膏状物。

所述有机硅表面活性剂在乳化剂中的应用。

所述有机硅表面活性剂具有优异的乳化性能，作为O/W型硅油乳液配方的乳化剂，可单独使用。

所述有机硅表面活性剂作为O/W型硅油乳液配方的乳化剂时，其用量按质量比为有机硅表面活性剂∶硅油＝1∶2～6。

所述有机硅表面活性剂作为膏霜配方的乳化剂时，其用量按质量比为本有机硅表面活性剂∶待乳化体系＝1∶5～9。

本发明所述有机硅表面活性剂对很大粘度范围(例如约2cSt～12500cSt)的聚二甲基硅氧烷和各种改性聚二甲基硅氧烷，均有优良的乳化能力。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：