[發(fā)明專利]一種含酰胺鍵有機(jī)硅雙子表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310367131.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN103406068A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢鳳蘭;高躍岳;王麗艷;徐群;李旭;王平朗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊齊哈爾大學(xué)
• 主分類號(hào): B01F17/54
• 分類號(hào): B01F17/54;B01F17/22;C07F7/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙子表面活性劑及其制備方法。

背景技術(shù)

有機(jī)硅表面活性劑是以聚二甲基硅氧烷為疏水主鏈，在其中間位或端位連接一個(gè)或多個(gè)極性基團(tuán)而構(gòu)成的一類表面活性劑。因具有降低表面張力的性能優(yōu)良、潤(rùn)濕和鋪展性好、毒性基本上都是生理惰性的、乳化作用大、配伍性能好等特點(diǎn)，使其已成為表面活性劑領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。有機(jī)硅雙子表面活性劑是一種優(yōu)良的特種表面活性劑，它是由聯(lián)接基將2個(gè)普通表面活性劑分子的親水基頭基或者在靠近頭基處以化學(xué)鍵方式連接在一起形成的，同普通表面活性劑相比，這類表面活性劑表面性能優(yōu)異，具有獨(dú)特的聚集體形態(tài)，同時(shí)與普通表面活性劑具有良好的配伍作用。然而采用不同的聯(lián)接基團(tuán)合成工藝條件不同，合成的產(chǎn)物性能也存在一定的差別。

非離子型含硅雙子表面活性劑的合成目前主要從聯(lián)接基團(tuán)的不同分為以下幾種，其中聯(lián)接基團(tuán)為聚氧乙烯基的居多，此外還有糖基、硅氧烷、馬來(lái)酸基、酰胺鍵作為聯(lián)接基團(tuán)。含酰胺鍵聯(lián)接基團(tuán)的有機(jī)硅雙子表面活性劑，由于酰胺鍵的引入增加其水溶性和生物降解性，使用后后處理簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境污染、損害小，綠色環(huán)保。2012年朱良波（《一種含酰胺基的高硬度耐油硅樹脂組成物及其制備方法》，申請(qǐng)?zhí)枺?01210285985.8，）等人合成了含酰胺基的高硬度耐油硅樹脂組成物，其中含有酰胺鍵聯(lián)接基的有機(jī)硅雙子表面活性劑，該發(fā)明制備過(guò)程中工藝條件要求高，后處理繁瑣，一些反應(yīng)溶劑和催化劑具有特殊氣味或需特殊保存。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有制備含酰胺鍵聯(lián)接基團(tuán)的有機(jī)硅雙子表面活性劑的方法存在原料不易得、不穩(wěn)定、工藝條件要求高和后處理繁瑣的問(wèn)題，而提供一種含酰胺鍵有機(jī)硅雙子表面活性劑及其制備方法。

本發(fā)明一種含酰胺鍵有機(jī)硅雙子表面活性劑的結(jié)構(gòu)式為：其中所述的n為1、3或5。

上述的含酰胺鍵有機(jī)硅雙子表面活性劑的制備方法按以下步驟進(jìn)行：

一、γ-氨丙基三硅氧烷的制備：將γ-氨丙基二乙氧基甲基硅烷、六甲基二硅氧烷和四甲基氫氧化銨放入反應(yīng)容器中，得到混合物，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將混合物攪拌加熱至回流，回流反應(yīng)1.5h～3.5h，然后升溫至120℃～140℃，再反應(yīng)0.2h～1h，得到殘余物，用二次蒸餾水對(duì)得到的殘余物洗滌，洗滌至洗滌液的水相pH值為8～9為止，然后向洗滌液中加入無(wú)水硫酸鎂，過(guò)濾，得到濾液，再將濾液置于真空度為0.09Mpa～0.1Mpa和溫度為50℃～60℃的真空干燥箱干燥1h～2h，得到淡黃色透明液體即為γ-氨丙基三硅氧烷；所述的γ-氨丙基二乙氧基甲基硅烷與六甲基二硅氧烷的摩爾比為1:(4～6)；所述的四甲基氫氧化銨與γ-氨丙基二乙氧基甲基硅烷的摩爾比為1:(36～38)；

二、含酰胺鍵有機(jī)硅雙子表面活性劑的制備：按步驟一制備的γ-氨丙基三硅氧烷與三乙胺的摩爾比為1:(0.5～1.5)、步驟一制備的γ-氨丙基三硅氧烷的物質(zhì)的量與甲苯的體積比為1mmol:(0.5～1.5)mL將步驟一制備的γ-氨丙基三硅氧烷、三乙胺和甲苯依次加入到帶有氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置的反應(yīng)瓶中，在冰浴和攪拌速度為1500r/min～2000r/min的條件下攪拌0.2h～1h，然后在冰浴和攪拌速度為1500r/min～2000r/min的條件下，以恒定的滴加速度為0.1mL/min～0.3mL/min向反應(yīng)瓶中滴加二酰氯/甲苯混合液，滴加完畢后，在冰浴和攪拌速度為1500r/min～2000r/min的條件下繼續(xù)反應(yīng)1h～2h，然后在室溫和攪拌速度為1500r/min～2000r/min的條件下繼續(xù)反應(yīng)1h～2h，過(guò)濾，得到濾液和濾渣，然后按濾渣的質(zhì)量與甲苯的體積比為1g:3mL用甲苯對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌3次～5次，得到洗液，合并濾液和洗液，然后利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑甲苯，最后在真空度為0.09Mpa～0.1Mpa和溫度為50℃～60℃的真空箱中干燥6h～8h，然后冷卻至室溫，即得到含酰胺鍵有機(jī)硅雙子表面活性劑；所述的步驟一制備的γ-氨丙基三硅氧烷與二酰氯/甲苯混合液中二酰氯的摩爾比為1:（0.4～0.6）；所述的二酰氯/甲苯混合液由二酰氯和甲苯混合而成，且二酰氯/甲苯混合液中二酰氯與甲苯的體積比為1:(10～15)。

本發(fā)明的制備含酰胺鍵有機(jī)硅雙子表面活性劑的反應(yīng)式如下：