[發明專利]一種含烷基和糖酰胺基的聚硅氧烷的制備方法

無效

• 申請號: 201110402496.1
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102492146A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 韓富;周雅文;徐寶財;武麗麗
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/26;B01F17/54;A61K8/898;A61Q19/00
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技術領域

本發明涉及在分子中形成含硅鍵合，有或沒有氮、氧或碳鍵合反應得到的化合物，尤其是涉及一種含烷基和糖酰胺基的聚硅氧烷及其制備方法。

背景技術

聚硅氧烷表面活性劑除具有普通表面活性劑的性質外，還具有比普通表面活性劑更多的優越性，可以應用于非水體系、具有更低的表面張力、良好的潤濕和鋪展性、低溫不沉淀、極低的生理毒性、耐高低溫性能等。

Wagner?R.(Applied?Organometallic?Chemistry，1996，10，437)報道了一種制備糖酰胺基改性聚硅氧烷的方法，通過乙二胺將環氧改性聚硅氧烷與葡萄糖連接起來，得到糖酰胺基改性聚硅氧烷。

von?Braunmühl?V(Polymer，1998，39，1617)報道了一種制備葡糖酰胺基改性聚硅氧烷的方法，通過含氫聚硅氧烷與烯丙基葡糖酰胺的硅氫加成反應得到葡糖酰胺基改性聚硅氧烷。

韓富(Journal?of?Surfactants?and?Detergents，2004，7，175)報道了一種制備葡糖酰胺基改性三硅氧烷雙子表面活性劑的方法，通過氨基三硅氧烷與葡萄糖酸內酯反應，生成葡糖酰胺基三硅氧烷，再用二元醇縮水甘油醚將其連接起來即得葡糖酰胺基改性三硅氧烷雙子表面活性劑。

這些含糖酰胺基的聚硅氧烷表面活性劑乳化硅油/水體系比較好，但對烷烴/水體系則較差。

發明內容

本發明的目的是將有機硅表面活性劑的低表面張力和糖類表面活性劑的高生物降解性結合起來，并在分子中引入長鏈烷基，提供一種表面張力低、生物降解性好、對烷烴和硅油乳化能力均較好的含烷基和糖酰胺基的聚硅氧烷表面活性劑的制備方法。

本發明的含烷基和糖酰胺基的聚硅氧烷表面活性劑的分子結構式如下：

其中，R¹為碳數4～20的烷基，最好為碳數8～16的烷基。

R²為

R³為

-(CH₂)₃-或-(CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-

R⁴為

-H或

x，y為0～100的整數，最好為0～20；z為1～100的整數，最好為1～20。

本發明的含烷基和糖酰胺基的聚硅氧烷的制備方法包括以下步驟：

1.由六甲基二硅氧烷、環硅氧烷、氨基硅烷、烷基硅烷和堿性催化劑，在反應溫度為50～200℃，最好是60～120℃的情況下反應；其中六甲基二硅氧烷、環硅氧烷、氨基硅烷和烷基硅烷的摩爾配比為1∶(1～6)∶(0.6～2)∶(0.4～2)，最好是1∶(2～4)∶(0.6～1)∶(0.4～1)，堿性催化劑的摩爾用量為六甲基二硅氧烷、環硅氧烷、氨基硅烷和烷基硅烷摩爾之和的0.1％～10％；反應完成后，使堿性催化劑失活，減壓蒸餾，脫除低沸物，得到含烷基和氨基的聚硅氧烷；

2.含烷基和氨基的聚硅氧烷與糖酸或糖酸內酯，在低碳醇作溶劑，反應溫度為60～150℃，最好是60～100℃反應；其中含烷基和氨基的聚硅氧烷與糖酸或糖酸內酯的摩爾配比為1～2∶1，最好是1∶1；反應完成后，蒸除溶劑，得到含烷基和糖酰胺基的聚硅氧烷。

如上所述的環硅氧烷，包括六甲基環三硅氧烷、八甲基環四硅氧烷、十甲基環五硅氧烷及其混合物等。

如上所述的氨基硅烷，包括氨丙基二甲氧基甲基硅烷、氨丙基二乙氧基甲基硅烷、氨乙基氨丙基二甲氧基甲基硅烷、氨乙基氨丙基二乙氧基甲基硅烷等。

如上所述的烷基硅烷，包括丁基二甲氧基甲基硅烷、丁基二乙氧基甲基硅烷、己基二甲氧基甲基硅烷、己基二乙氧基甲基硅烷、辛基二甲氧基甲基硅烷、辛基二乙氧基甲基硅烷、癸基二甲氧基甲基硅烷、癸基二乙氧基甲基硅烷、月桂基二甲氧基甲基硅烷、月桂基二乙氧基甲基硅烷、十四烷基二甲氧基甲基硅烷、十四烷基二乙氧基甲基硅烷、十六烷基二甲氧基甲基硅烷、十六烷基二乙氧基甲基硅烷等。

如上所述的堿性催化劑可以包括：堿金屬氫氧化物如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，硅醇鹽如硅醇鈉、硅醇鉀等，季銨堿如四甲基氫氧化銨等，季鏻堿如四丁基氫氧化鏻等。

如上所述的使堿性催化劑失活是當堿性催化劑為堿金屬氫氧化物、硅醇鹽時，加入酸中和催化劑，使之失活；當堿性催化劑為季銨堿、季鏻堿時，加熱分解，使之失活。