[發(fā)明專利]一種含糖酰胺基的四硅氧烷雙子表面活性劑及制法

有效

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• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104069772A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 韓富;武麗麗;周雅文;徐寶財
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: B01F17/56
• 分類號: B01F17/56;B01F17/54;B01F17/22;C07H15/04;C07H1/00;C07F7/18;A01N25/30
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技術領域

本發(fā)明涉及有機硅化合物制備方法領域，尤其是涉及一種含糖酰胺基的四硅氧烷雙子表面活性劑及其制備方法。

背景技術

三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(yōu)越性，可以應用于非水體系、具有更低的表面張力、極低的生理毒性，尤其是具有良好的潤濕和鋪展性等。

雙子表面活性劑是通過化學鍵將兩個傳統(tǒng)的表面活性劑單體，在親水頭基或靠近親水頭基附近用聯接基團將這兩個表面活性劑聯接在一起，形成的一種表面活性劑，其顯著特點是臨界膠束濃度比相應的表面活性劑單體要低1～2個數量級。

韓富(中國專利200410092453.8)報道了一種制備葡糖酰胺基改性三硅氧烷表面活性劑的方法，通過氨基硅烷與六甲基二硅氧烷反應生成氨基三硅氧烷，再與葡萄糖酸內酯反應，生成葡糖酰胺基三硅氧烷表面活性劑。中國專利200410092452.3報道了一種制備葡糖酰胺基三硅氧烷雙子表面活性劑的方法，通過葡糖酰胺基三硅氧烷與二縮水甘油醚反應，生成葡糖酰胺基三硅氧烷雙子表面活性劑。

在這些含糖酰胺基的三硅氧烷表面活性劑中，三硅氧烷與葡萄糖酰胺之間的碳鏈連接基團很短，在農藥等應用領域的乳液體系中需要較長的碳鏈，增加其油溶性，改變油/水界面上的吸附性能。而且這類三硅氧烷在水溶液中很容易水解，一般一周左右大部分已水解，即使是雙子型的三硅氧烷表面活性劑也在一個月左右水解，失去表面活性，影響其使用性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是將表面活性劑的疏水基團三硅氧烷改變?yōu)樗墓柩跬?，并在硅氧烷與糖酰胺之間引入更長的碳鏈，且將其連接為雙子型表面活性劑，提供一種表面張力低、生物降解性好、臨界膠束濃度小、油溶性更強且在水溶液中不易水解的含糖酰胺基的四硅氧烷雙子表面活性劑的制備方法。

本發(fā)明的含糖酰胺基的四硅氧烷雙子表面活性劑的分子結構式如下：

其中，R¹為

-O(CH₂CH₂O)_n--O(CH₂)_sO-、

R²為

R³為

-(CH₂)_x-

R⁴為

-H或

n為1～6的整數，s為3～8的整數，x為3～6的整數。

本發(fā)明的含糖酰胺基的四硅氧烷雙子表面活性劑的制備方法包括以下步驟：

1.由六甲基二硅氧烷、氯丙基硅烷和酸性催化劑，在反應溫度為40～100℃，優(yōu)選50～80℃的情況下反應；其中六甲基二硅氧烷和氯丙基硅烷的摩爾配比為(1～20)∶1，優(yōu)選(2～10)∶1，酸性催化劑的摩爾用量為六甲基二硅氧烷和氯丙基硅烷摩爾之和的0.3％～25％；反應完成后，使酸性催化劑失活，濾去固體，減壓蒸餾，得到氯丙基四硅氧烷；

2.烷基二胺和氯丙基四硅氧烷，在反應溫度為60～150℃，優(yōu)選80～120℃的情況下反應；其中烷基二胺和氯丙基四硅氧烷的摩爾配比為(1～20)∶1，優(yōu)選(6～15)∶1；反應完成后，混合物靜置分層，上層減壓蒸餾，得到N-β-氨烷基-γ-氨丙基四硅氧烷；

3.N-β-氨烷基-γ-氨丙基四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℃，優(yōu)選60～100℃反應；其中烷基二胺與糖酸或糖酸內酯的摩爾配比為1～2∶1，優(yōu)選1∶1；反應完成后，蒸除溶劑，得到含糖酰胺基的四硅氧烷；

4.含糖酰胺基的四硅氧烷與二縮水甘油醚，在低碳醇作溶劑，反應溫度為60～150℃，優(yōu)選60～100℃反應；其中含糖酰胺基的四硅氧烷與二縮水甘油醚的摩爾配比為2～3∶1，優(yōu)選2∶1；反應完成后，蒸除溶劑，得到含糖酰胺基的四硅氧烷雙子表面活性劑。

如上所述的氯丙基硅烷可以包括：氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷等。

如上所述的酸性催化劑可以包括：濃硫酸、酸性白土等。

如上所述的使酸性催化劑失活是當酸性催化劑為濃硫酸時，加入堿中和催化劑，使之失活；當酸性催化劑為酸性白土時，過濾，使之除去。

如上所述的烷基二胺可以包括：1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、1，6-己二胺等。