[發明專利]一種三硅氧烷聚醚酯表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310690671.0
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103638872A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 孫宇;羅振揚;馬宏明;唐雄峰;沈杰;陳天鵬
• 申請（專利權）人: 南京美思德新材料有限公司
• 主分類號: B01F17/54
• 分類號: B01F17/54;B01F17/42;C08G65/336;C08G65/332;C08G65/28
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

1.一種三硅氧烷聚醚酯表面活性劑，其特征在于具有以下結構式Ⅰ的結構：

結構式Ⅰ中R為具有如下結構單官能度聚醚酯

單官能度聚醚酯結構中，R₁為CH₃、CH₃CH₂、CH₃CH₂CH₂、CH(CH₃)₂或CH₃CH₂CH₂CH₂結構；R₂是α-烯酸或不飽和脂肪酸經硅氫加成后的飽和烷基部分；x的值為20～120；y的值為0～75；其中α-烯酸或不飽和脂肪酸中的雙鍵與三硅氧烷的氫原子進行硅氫加成，連接在有機硅鏈段上的是α-烯酸或不飽和脂肪酸的單官能度聚醚酯，親水基團仍然是環氧乙烷聚醚或環氧乙烷、環氧丙烷共聚醚。

2.根據權利要求1所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性劑，其特征在于所述的單官能度聚醚酯由α-烯酸或不飽和脂肪酸與單官能度聚醚酯化反應獲得，也可由α-烯酸的甲酯或不飽和脂肪酸的甲酯與單官能度聚醚酯酯交換反應獲得；所述的硅氫加成反應是1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷與α-烯酸或不飽和脂肪酸聚醚酯進行得到三硅氧烷聚醚酯表面活性劑，或1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷與α-烯酸的甲酯或不飽和脂肪酸的甲酯進行，當采用1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷與α-烯酸的甲酯或不飽和脂肪酸的甲酯進行硅氫加成后，再與單官能度聚醚進行酯化反應獲得三硅氧烷聚醚酯表面活性劑。

3.一種如權利要求1或2所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

以一元醇為起始劑，在反應器中加入環氧乙烷和環氧丙烷，在催化劑a存在下、壓力控制在≤0.4MPa，于100～130℃條件下反應4～6小時，得到單官能度聚醚；

將α-烯酸或不飽和脂肪酸和單官能度聚醚加入反應器，在催化劑b存在下，于160～220℃條件下反應4～6小時，得到含雙鍵的聚醚酯；或者將α-烯酸的甲酯或不飽和脂肪酸的甲酯和單官能度聚醚加入反應器，在催化劑b存在下，于170～200℃條件下反應1～3小時，脫除甲醇，得到含雙鍵的聚醚酯；

將以上反應獲得的含雙鍵的聚醚酯、1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷、Pt催化劑及溶劑加入反應器，于常壓下加熱升溫至60～120℃反應2～10小時，加熱反應的同時開啟回流冷凝管冷卻水以保證溶劑回流；反應結束后，先進行常壓蒸餾再進行減壓蒸餾，待溶劑和過量的1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷脫除完畢后降溫，獲得三硅氧烷聚醚酯表面活性劑。

4.根據權利要求3所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

以一元醇為起始劑，在反應器中加入環氧乙烷和環氧丙烷，在催化劑a存在下、壓力控制在≤0.4MPa，于100～130℃條件下反應4～6小時，得到單官能度聚醚；

將α-烯酸的甲酯或不飽和脂肪酸的甲酯、1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷、Pt催化劑及溶劑加入反應器，于常壓下加熱升溫至60～120℃反應2～10小時，加熱反應的同時開啟回流冷凝管冷卻水以保證溶劑回流，反應結束后，先進行常壓蒸餾再進行減壓蒸餾，待溶劑和過量的1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷脫出完畢后降溫，獲得三硅氧烷中間體；

將三硅氧烷中間體和單官能度聚醚加入反應器，在催化劑c存在下，于170～200℃條件下反應1～3小時，脫除甲醇，得到三硅氧烷聚醚酯表面活性劑。

5.根據權利要求3或4所述的三硅氧烷聚醚酯表面活性劑的制備方法，其特征在于所述的α-烯酸為丙烯酸、3-丁烯酸、4-戊烯酸、5-己烯酸、6-庚烯酸、7-辛烯酸、8-壬烯酸、9-癸烯酸或10-十一烯酸；所述的不飽和脂肪酸為油酸、芥酸、亞油酸或亞麻酸；所述的一元醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇或正丁醇；所述的α-烯酸的甲酯為丙烯酸甲酯、3-丁烯酸甲酯、4-戊烯酸甲酯、5-己烯酸甲酯、6-庚烯酸甲酯、7-辛烯酸甲酯、8-壬烯酸甲酯、9-癸烯酸甲酯或10-十一烯酸甲酯；所述的不飽和脂肪酸的甲酯為油酸甲酯、芥酸甲酯、亞油酸甲酯或亞麻酸甲酯。