[發(fā)明專(zhuān)利]一種采用銅卡賓催化劑制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011156650.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112250872B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文凱;信延壘;龔國(guó)安
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海麥豪新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G77/46
• 分類(lèi)號(hào): C08G77/46;C09K23/54
• 代理公司: 上海驍象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31315
• 代理人: 趙峰

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，提供了一種采用銅卡賓催化劑制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑的方法，采用炔基聚醚，在銅卡賓催化劑作用下，利用炔基聚醚與有機(jī)硅反應(yīng)高效制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑。本發(fā)明與采用烯丙基聚醚和炔二醇聚醚的制備方法相比，本發(fā)明中的炔基聚醚具有更高的活性，其與有機(jī)硅氫化合物的加成反應(yīng)條件更溫和、設(shè)備要求更低，并且所制備的有機(jī)硅表面活性劑應(yīng)用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫體中，表現(xiàn)出更優(yōu)異的物理性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種基聚醚改性有機(jī)硅，具體來(lái)說(shuō)是一種采用銅卡賓催化劑制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的不飽和聚醚是以含有不飽和雙鍵的醇為起始劑，與環(huán)氧單體如環(huán)氧乙烷(EO)，環(huán)氧丙烷(PO)反應(yīng)而得的聚醚。含有不飽和雙鍵的醇包括烯丙醇、甲基烯丙醇等。不飽和聚醚最主要的用途是利用其不飽和雙鍵與含氫硅油反應(yīng)，制得聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑。

硅氫化反應(yīng)使用的聚醚結(jié)構(gòu)不同，得到不同分子結(jié)構(gòu)的聚醚改性有機(jī)硅。目前市場(chǎng)上需求最多的是烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯無(wú)規(guī)聚醚和甲基烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯無(wú)規(guī)聚醚。硅氫化反應(yīng)由于使用鉑催化劑，合成條件相當(dāng)苛刻。從硅氫化反應(yīng)機(jī)理來(lái)看，聚醚雙鍵的活性和含量影響著聚醚改性有機(jī)硅的質(zhì)量。要提高不飽和聚醚與有機(jī)硅加成的活性，一方面，可以通過(guò)增強(qiáng)聚醚中不飽和官能團(tuán)的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)；另一方面，可以發(fā)展新型加成催化劑。

對(duì)于通過(guò)增強(qiáng)聚醚中不飽和官能團(tuán)的活性來(lái)提高不飽和聚醚與有機(jī)硅加成活性的策略，用活性更高的的炔鍵代替雙鍵是一種醚的方法。CN107177037A公開(kāi)了一種炔二醇乙氧基化物改性Bola型有機(jī)硅氧烷及制法，該發(fā)明是炔二醇乙氧基化物和四甲基二氫二硅氧烷在鉑類(lèi)催化劑與胺復(fù)合催化劑條件下，得到炔二醇乙氧基化物改性四甲基二硅氧烷；在催化劑條件下，平衡共聚得到炔二醇乙氧基化物改性bola型有機(jī)硅氧烷。該制備方法接枝的親水基團(tuán)比例較大、接枝率高且無(wú)溶劑添加，適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，且產(chǎn)品水溶性好，具有良好潤(rùn)濕鋪展能力、高表面活性劑及消泡/抑泡性能。該發(fā)明制備出的有機(jī)硅共聚物為ABA型，聚醚鏈段為環(huán)氧丙烷的炔二醇聚醚，主要用于消泡劑行業(yè)，不適合于制備勻泡劑種類(lèi)的有機(jī)硅表面活性劑。

CN 111393655 A通過(guò)引入炔二醇聚醚和高分子量的含氫硅油，至少一種炔二醇聚醚，通過(guò)硅氫加形成一種高分子的有機(jī)硅共聚物表面活性劑。所得產(chǎn)品可用于制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫體，可改善聚氨酯硬質(zhì)泡沫體的開(kāi)孔性和環(huán)保型。

上述聚醚改性有機(jī)硅合成中，采用炔鍵代替雙鍵作為不飽和官能團(tuán)與硅氫化合物進(jìn)行加成，雖然活性有一定提高，但是，由于上述例子中炔二醇聚醚的不飽和官能團(tuán)處于聚醚鏈的中間，往往會(huì)被聚醚鏈包裹，與硅氫化合物加成時(shí)會(huì)存在一定的位阻，因此加成反應(yīng)的活性還不是十分理想。

本公司在深入研究的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一種利用炔基在銅催化劑和胺的作用下對(duì)環(huán)氧化合物的親核開(kāi)環(huán)反應(yīng)而合成的炔基聚醚。在此基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)，在新型銅卡賓催化劑作用下，該炔基聚醚與有機(jī)硅反應(yīng)可高效制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑。與烯丙基聚醚和炔二醇聚醚相比，本發(fā)明中的炔基聚醚具有更高的活性，其與有機(jī)硅氫化合物的加成反應(yīng)條件更溫和、設(shè)備要求更低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種采用銅卡賓催化劑制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑的方法，所述的這種采用銅卡賓催化劑制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑的方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中制備的不飽和聚醚改性有機(jī)硅活性不理想的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種采用銅卡賓催化劑制備炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑的方法，以炔基聚醚和低含氫聚硅氧烷為原料，在銅卡賓催化劑的存在下，反應(yīng)生成通式為如下結(jié)構(gòu)的炔基聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑：