[發(fā)明專利]一種抗水解有機(jī)硅烷表面活性劑的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210371010.7
• 申請(qǐng)日: 2012-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN102993225A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈壽華;王春光;袁愛華;龐立飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F7/08
• 分類號(hào): C07F7/08;A01N25/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)用化學(xué)品領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)硅烷表面活性劑的制備方法及其應(yīng)用。

二、背景技術(shù)

眾所周知，使用表面活性劑能夠改善農(nóng)藥制劑的特性，有近一半的農(nóng)藥制劑中使用表面活性劑。比較環(huán)保的水性農(nóng)藥劑型如水乳劑、水懸劑、微乳劑、水分散粒劑等是當(dāng)今農(nóng)藥發(fā)展的一個(gè)重要方向。有機(jī)硅表面活性劑比常規(guī)表面活性劑更能降低溶液表面張力，具有良好的濕潤(rùn)性、較強(qiáng)的粘附力、極佳的延展性和氣孔滲透率、良好的抗雨水沖刷性。有機(jī)硅表面活性劑的優(yōu)良特性使得在農(nóng)藥噴霧中，只需要在靶標(biāo)上噴灑很少量的農(nóng)藥?kù)F滴即可，為農(nóng)藥低容量噴霧技術(shù)提供了保障。因此，該類表面活性劑在短短十幾年內(nèi)得到了飛速發(fā)展。

通常所說的有機(jī)硅表面活性劑主要是指疏水基為Si-O-Si結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅氧烷類，例如常用作農(nóng)藥助劑的Silwet-77。盡管這類表面活性劑有許多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在某些缺陷，主要問題是使用中容易水解。由于水解后會(huì)導(dǎo)致表面活性降低，因此往往需要在田間地頭現(xiàn)配現(xiàn)用，不僅給使用者帶來了麻煩，還因在很多農(nóng)藥制劑配方中難以添加，使其應(yīng)用范圍受到了限制。

為解決有機(jī)硅表面活性劑的水解問題，國(guó)內(nèi)外研究者已進(jìn)行了很多研究，莫門蒂夫性能材料股份有限公司公開了抗水解的有機(jī)改性的二硅氧烷表面活性劑（CN101341156A、CN101341157A）、抗水解的有機(jī)改性的甲硅烷基化表面活性劑（CN101472933A）和包含抗水解的有機(jī)改性二硅氧烷表面活性劑的極端環(huán)境表面活性劑組合物（CN101370378A），這些改性的產(chǎn)品在較寬的pH范圍內(nèi)顯示出抗水解性。惠州學(xué)院公開了耐水解的雙尾六硅氧烷表面活性劑（CN101318116A）和耐水解的雙尾三硅氧烷表面活性劑（CN101318115A），具有較強(qiáng)的耐水解能力。中國(guó)中化集團(tuán)公司公開了一種硅炔表面活性劑及其制備與應(yīng)用（CN101653708A），所制得的硅炔表面活性劑不但保持有機(jī)硅表面活性劑良好的濕潤(rùn)性、較強(qiáng)的粘附力、極佳的延展性、氣孔滲透率和良好的抗雨水沖刷性，還具有炔二醇表面活性劑優(yōu)秀的消泡性能及持久的抗泡抑泡性以及優(yōu)異的抗水解能力。目前，具有高表面活性的抗水解有機(jī)硅表面活性劑的研究已成為農(nóng)用表面活性劑研究的熱點(diǎn)，但能夠?qū)嶋H應(yīng)用的產(chǎn)品還很少，有待于從多方面開展抗水解有機(jī)硅表面活性劑的合成和應(yīng)用研究。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種表面張力低、具有抗水解能力的有機(jī)硅表面活性劑的制備方法，以滿足水性農(nóng)藥制劑的生產(chǎn)需要。

本發(fā)明的有機(jī)硅烷表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)式如下：

式中：R′＝CH₃或R；

R=CH₂CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_aR

R″=CH₃或H

x＝1-4；y＝0-3；當(dāng)y＝0時(shí)，R′不能全為CH₃

下標(biāo)a=4-9。

本發(fā)明一種抗水解有機(jī)硅烷表面活性劑的制備方法包括如下兩個(gè)主要步驟：

1、合成含氫聚硅烷：以(CH₃)₂SiCl₂、(CH₃)₃SiCl、CH₃SiCl₂H或(CH₃)₂SiClH為原料，在溶劑中，以金屬鈉或鉀做催化劑，氮?dú)獗Ｗo(hù)下70-110℃進(jìn)行反應(yīng)，其中原料配比按含氫聚硅烷結(jié)構(gòu)摩爾比確定，催化劑用量與原料中Cl的摩爾比為1～1.2∶1，反應(yīng)完成后，過濾除渣，濾液蒸出經(jīng)蒸餾分離得到含氫低聚硅烷。

主要反應(yīng)如下：

式中：R′＝CH₃或H；

x＝1-3；y＝0-3；當(dāng)y＝0時(shí)，R′不能全為CH₃。

2、合成有機(jī)硅烷表面活性劑：以步驟1制得的含氫聚硅烷和端烯丙基聚醚為原料，以鉑為催化劑，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，85-110℃進(jìn)行硅氫加成反應(yīng)，其中端烯丙基聚醚與含氫聚硅烷的摩爾比為1∶1～1.1，催化劑用量為催化劑（Pt）：硅氫鍵=1～10∶100000，反應(yīng)完成后，加吸附劑脫除鉑，真空蒸出未反應(yīng)物，得到有機(jī)硅烷表面活性劑。

主要反應(yīng)如下：