[发明专利]一种Si-C-Si型阴离子有机硅表面活性剂的制备方法

说明书

一种Si‑C‑Si型阴离子有机硅表面活性剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）格式反应：在N₂保护下，先将氯甲基硅烷制备成格式试剂；之后在N₂保护下，将乙烯基烷氧基硅烷或乙烯基氯硅烷加入装有无水四氢呋喃或无水乙醚的四口烧瓶中，滴加氯甲基硅烷或甲基格式试剂，合成乙烯基硅碳烷；（2）巯烯反应：将（1）中得到的产物乙烯基硅碳烷装入三口瓶中，加入巯基化合物、溶剂、催化剂，进行巯烯反应0.5~4小时后；用水‑二氯甲烷萃取，得到的固体于0.1 MPa、40℃干燥24小时，冷却后得Si‑C‑Si型阴离子有机硅表面活性剂。本发明制备的表面活性剂具有优良的表面活性，可用于药物缓释、功能性纳米材料、纺织加工助剂等领域。

技术领域

本发明涉及一种Si-C-Si型阴离子有机硅表面活性剂的制备方法。

背景技术

有机硅表面活性剂是以硅氧/碳烷为疏水链节，连接一个或多个亲水基团组成的一类新型高效的表面活性剂。不但具有比烷烃类表面活性剂更优良的表面活性和“超铺展”性，而且具备有机硅材料的耐高低温、耐气候老化、无毒生理惰性等优异的性能。该类有机硅表面活性剂以其优异的性能广泛应用于聚氨酯泡沫、农药、纺织助剂、日用助剂、油田化学品等领域。随着有机硅材料进一步发展和对有机硅下游产品深入的开发，有机硅表面活性剂的品种也将不断的增加，应用领域也会不断扩大，这都是表面活性剂的发展方向与研究热点。

目前，有机硅表面活性剂主要是以Si-O-Si为疏水链的非离子型聚醚基有机硅表面活性剂。阴离子型有机硅表面活性剂，尤其是以Si-C-Si为疏水基的有机硅表面活性剂，却很少，但其适用范围很广。阴离子型表面活性剂主要包括羧酸型、磺酸型、硫酸型和磷酸酯型，基本上都是通过含不饱和键的相应的酯与含氢有机硅化合物进行硅氢加成而得到。但硅氢加成反应需要以铂等贵金属为催化剂的条件下方可进行。并且以Si-O-Si为疏水基的有机硅表面活性剂存在易水解的缺点，使其在农用助剂等方面的发展受到了严重的限制。一般认为，在中性(pH值为6~8)条件下，有机硅氧烷表面活性剂的长期稳定性较好；在pH值为5~6或8~9的溶液中放置过夜，其表面活性会显著下降。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种Si-C-Si型阴离子有机硅表面活性剂的制备方法，以解决上述背景技术中所提出的问题，本发明制备的表面活性剂具有优良的表面活性，可用于药物缓释、功能性纳米材料、纺织加工助剂等领域，且制备方法易于操作，适合工业化生产应用。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种Si-C-Si型阴离子有机硅表面活性剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）格式反应：在N₂保护下，先将氯甲基硅烷制备成格式试剂；之后在N₂保护下，将乙烯基烷氧基硅烷或乙烯基氯硅烷加入装有无水四氢呋喃或无水乙醚的四口烧瓶中，滴加氯甲基硅烷或甲基格式试剂，合成乙烯基硅碳烷；

（2）巯烯反应：将（1）中得到的产物乙烯基硅碳烷装入三口瓶中，加入巯基化合物、溶剂、催化剂，进行巯烯反应0.5~4小时后；用水-二氯甲烷萃取，得到的固体于0.1 MPa、40 ℃干燥24小时，冷却后得Si-C-Si型阴离子有机硅表面活性剂。

所述氯甲基硅烷为氯甲基三甲基硅烷、氯甲基乙基二甲基硅烷、氯甲基苯基二甲基硅烷、氯甲基三氟丙基二甲基硅烷、氯甲基丁基二甲基硅烷或氯甲基丙基二甲基硅烷。

所述甲基格式试剂为甲基氯化镁、甲基溴化镁或甲基碘化镁。

所述巯基单体为巯基乙酸钠或巯乙基磺酸钠。

所述乙烯基烷氧基硅烷为乙烯基二甲氧基甲基硅烷、乙烯基二乙氧基甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基乙烯基甲氧基硅烷或乙烯基二甲基乙氧基硅烷。

所述乙烯基氯硅烷为乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷或二甲基乙烯基氯硅烷。