[发明专利]一种双端基型氟硅表面活性剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种双端基型氟硅表面活性剂及其制备方法，将氟硅单体与四甲基二氢二硅氧烷反应合成双端含氢聚氟硅氧烷，再与亲水性单体通过硅氢加成反应合成制得，本发明设计思路：以端二羟基含氟聚硅氧烷为亲油链段、聚氧乙烯醚为亲水链段，合成双端亲水性双子型非离子氟硅表面活性剂，以氟硅协同获得较低的表面张力，避免采用C6C8含氟化合物，具有环保性。

技术领域

本发明属于表面活性剂技术领域，具体涉及一种双端基型氟硅表面活性剂及其制备方法。

背景技术

含氟表面活性剂比碳氢表面活性剂具有更低的表面张力，广泛用于工业农业领域，尤其在水基灭火剂领域有极大的应用；

但是，含氟表面活性剂一般采用C6、C8的全氟化合物制备，目前C6C8的含氟化合物不满足环保要求；低含氟量化合物制备的表面活性剂不能达到低表面张力的要求；

专利CN102343235A公开了双子型有机硅表面活性剂及其制备方法和用途，以双烯丙基聚氧乙烯醚和含氢硅油制备了端亲油性的双子型有机硅表面活性剂，有良好的消泡作用，但无法应用于水基泡沫灭火剂；

专利CN107602866B公开了一种氟硅表面活性剂及其制备方法，以烯丙基聚乙二醇和全氟烯醚接枝在含氢硅油的侧链，制备了氟硅表面活性剂，与本发明结构不同。

发明内容

解决的技术问题：本申请主要是解决现有技术中存在的含氟表面活性剂一般采用C6、C8的全氟化合物制备，目前C6C8的含氟化合物不满足环保要求；低含氟量化合物制备的表面活性剂不能达到低表面张力的要求等技术问题，提供一种双端基型氟硅表面活性剂及其制备方法。

技术方案：

一种双端基型氟硅表面活性剂，将氟硅单体与四甲基二氢二硅氧烷反应合成双端含氢聚氟硅氧烷，再与亲水性单体通过硅氢加成反应合成双端基型氟硅表面活性剂；所述双端基型氟硅表面活性剂的结构如下。

其中：n＝2～10，m＝10～50。

作为本发明的一种优选技术方案：所述氟硅单体为二羟基含氟聚硅氧烷，分子结构如下：

其中：n＝2～10。

作为本发明的一种优选技术方案：所述亲水性单体为烯丙基聚氧乙烯醚，分子结构如下：

其中：m＝10～50。

本申请还公开了一种双端基型氟硅表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：

第一步，以二羟基含氟聚硅氧烷与四甲基二氢二硅氧烷合成双端含氢聚氟硅氧烷，反应式：

，其中：n＝2～10；

第二步，双端含氢聚氟硅氧烷与烯丙基聚氧乙烯醚合成双端基型氟硅表面活性剂，产物结构如下：

其中：n＝2～10，m＝10～50。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第一步中二羟基含氟聚硅氧烷与四甲基二氢二硅氧烷的摩尔比为1:2，溶剂为四氢呋喃，所用的催化剂为铂系催化剂、钯系催化剂、镍系催化剂、铑系催化剂、钴系催化剂、铁系催化剂、三氯化铝催化剂中的一种，催化剂用量为50～200ppm，反应温度50℃～65℃，反应时间4～8小时，反应结束后减压蒸馏脱除溶剂。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中双端含氢聚氟硅氧烷与烯丙基聚氧乙烯醚的摩尔比为1:2，反应温度40℃～70℃，反应时间2～4小时。