[发明专利]一种三硅氧烷聚醚酯表面活性剂及其制备方法

权利要求书

1.一种三硅氧烷聚醚酯表面活性剂，其特征在于具有以下结构式Ⅰ的结构：

结构式Ⅰ中R为具有如下结构单官能度聚醚酯

单官能度聚醚酯结构中，R₁为CH₃、CH₃CH₂、CH₃CH₂CH₂、CH(CH₃)₂或CH₃CH₂CH₂CH₂结构；R₂是α-烯酸或不饱和脂肪酸经硅氢加成后的饱和烷基部分；x的值为20～120；y的值为0～75；其中α-烯酸或不饱和脂肪酸中的双键与三硅氧烷的氢原子进行硅氢加成，连接在有机硅链段上的是α-烯酸或不饱和脂肪酸的单官能度聚醚酯，亲水基团仍然是环氧乙烷聚醚或环氧乙烷、环氧丙烷共聚醚。

2.根据权利要求1所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性剂，其特征在于所述的单官能度聚醚酯由α-烯酸或不饱和脂肪酸与单官能度聚醚酯化反应获得，也可由α-烯酸的甲酯或不饱和脂肪酸的甲酯与单官能度聚醚酯酯交换反应获得；所述的硅氢加成反应是1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷与α-烯酸或不饱和脂肪酸聚醚酯进行得到三硅氧烷聚醚酯表面活性剂，或1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷与α-烯酸的甲酯或不饱和脂肪酸的甲酯进行，当采用1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷与α-烯酸的甲酯或不饱和脂肪酸的甲酯进行硅氢加成后，再与单官能度聚醚进行酯化反应获得三硅氧烷聚醚酯表面活性剂。

3.一种如权利要求1或2所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

以一元醇为起始剂，在反应器中加入环氧乙烷和环氧丙烷，在催化剂a存在下、压力控制在≤0.4MPa，于100～130℃条件下反应4～6小时，得到单官能度聚醚；

将α-烯酸或不饱和脂肪酸和单官能度聚醚加入反应器，在催化剂b存在下，于160～220℃条件下反应4～6小时，得到含双键的聚醚酯；或者将α-烯酸的甲酯或不饱和脂肪酸的甲酯和单官能度聚醚加入反应器，在催化剂b存在下，于170～200℃条件下反应1～3小时，脱除甲醇，得到含双键的聚醚酯；

将以上反应获得的含双键的聚醚酯、1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷、Pt催化剂及溶剂加入反应器，于常压下加热升温至60～120℃反应2～10小时，加热反应的同时开启回流冷凝管冷却水以保证溶剂回流；反应结束后，先进行常压蒸馏再进行减压蒸馏，待溶剂和过量的1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷脱除完毕后降温，获得三硅氧烷聚醚酯表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

以一元醇为起始剂，在反应器中加入环氧乙烷和环氧丙烷，在催化剂a存在下、压力控制在≤0.4MPa，于100～130℃条件下反应4～6小时，得到单官能度聚醚；

将α-烯酸的甲酯或不饱和脂肪酸的甲酯、1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷、Pt催化剂及溶剂加入反应器，于常压下加热升温至60～120℃反应2～10小时，加热反应的同时开启回流冷凝管冷却水以保证溶剂回流，反应结束后，先进行常压蒸馏再进行减压蒸馏，待溶剂和过量的1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷脱出完毕后降温，获得三硅氧烷中间体；

将三硅氧烷中间体和单官能度聚醚加入反应器，在催化剂c存在下，于170～200℃条件下反应1～3小时，脱除甲醇，得到三硅氧烷聚醚酯表面活性剂。

5.根据权利要求3或4所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的α-烯酸为丙烯酸、3-丁烯酸、4-戊烯酸、5-己烯酸、6-庚烯酸、7-辛烯酸、8-壬烯酸、9-癸烯酸或10-十一烯酸；所述的不饱和脂肪酸为油酸、芥酸、亚油酸或亚麻酸；所述的一元醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇；所述的α-烯酸的甲酯为丙烯酸甲酯、3-丁烯酸甲酯、4-戊烯酸甲酯、5-己烯酸甲酯、6-庚烯酸甲酯、7-辛烯酸甲酯、8-壬烯酸甲酯、9-癸烯酸甲酯或10-十一烯酸甲酯；所述的不饱和脂肪酸的甲酯为油酸甲酯、芥酸甲酯、亚油酸甲酯或亚麻酸甲酯。