防结雾喷剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及防结雾喷剂及其制备方法：以有机硅氧烷为原料，在不断搅拌的情况下，加入至少化学计量的去离子水，在不同的催化剂下水解，控制体系ｐＨ值、反应温度、时间，得到不同催化剂下的水解产物。再将不同水解产物混合，然后加入咪唑类聚合催化剂，控制反应条件得到聚合产物，按聚合物占１０－４５份、表面活性剂占１－５份、溶剂占５０－８５份配成防结雾喷剂。本方法制备的产品具备一次喷涂，使用多次，防结雾效果持续时间长等功能。该方法工艺过程温度低，流程简单，经济，安全，是一种制备防结雾喷剂的新方法。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精细化工产品及其制备方法，特别涉及一种。现有的防结雾喷剂多选用在溶剂中加入表面活性剂，抛射剂，抗冻剂，并进行充分搅拌，混合均匀而制成。通过调整亲水亲油平衡值(HLB)达到防雾效果。一般现有配方中选用亲水亲油平衡值(HLB)高的表面活性剂，使得表面呈现亲水性，有的选用(HLB)值高的表面活性剂，使得表面呈现亲油优势。如文献杨宝荣编著《气雾剂和喷雾剂产品配方大全》，中国轻工业出版社中描述的硅油汽车玻璃防雾气雾剂配方硅油1-7.5wt％；三乙二醇3％-7.5wt％甘油0％-3wt％；乙醇加至100wt％以上混合原液30％-40％再与抛射剂氟利昂60％-70％混合，一般来说，这些方法配制的防结雾喷剂都存在一次喷涂后使用次数有限，防结雾效果持续时间不够长，重复喷涂频率高等不足。本专利技术的目的在于克服上述已有技术的不足，为了提高防结雾效果，经在需防结雾的物体上喷涂一次防结雾喷剂后，可增加使用次数和使用时间，减少重复喷涂频率，从而提供一种原理先进，一次喷涂后使用多次的。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术提供的防结雾喷剂包括聚合物、表面活性剂、无水乙醇溶剂组成，其配比为聚合物占10-45份(重量份)、表面活性剂1-5份、无水乙醇溶剂50-85份，还可以包括常用的水溶性香料0.1-0.5份。其中聚合物结构形为 n,m可以相同，也可以不同。R′,R″可以相同，也可以不同。n=0-5 m=0-5R′=-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3；R″=-NH2、-SH、-NH-(CH2)2-NH2、 其中表面活性剂包括聚乙二醇非离子表面活性剂、多元醇非离子表面活性剂或硅表面活性剂。本专利技术提供的防结雾喷剂的制备方法依次包括下列步骤1、首先用有机硅氧烷原料水解、催化、聚合反应制备聚合物，在制备过程中可以用一种有机硅氧烷做原料，也可以同时用两种或多种做原料进行水解，具体步骤如下1a)有机硅氧烷水解在常规水解容器内加入有机硅氧烷和加入去离子水，其去离子水加入量为完全使有机硅氧烷水解的化学计量，再添加催化剂进行水解，催化剂添加量以保持溶液PH值在0.5-4之间所需的量为准；水解温度控制在20-100℃，时间1-3小时。或者用去离子水加入水解催化剂中，再加入有机硅氧烷中，使溶液达到PH值=0.5-4之间也可以。所述水解催化剂盐酸，硝酸，硫酸，醋酸，氢氟酸，1b)聚合反应在常规聚合装置内将上述1a)步骤的水解产物中添加咪唑类聚合催化剂，咪唑类加入量与有机硅氧烷的摩尔比为0.05-0.2，在不断搅拌聚合溶液，控制聚合温度在20-100℃，时间1-3小时，得到下述形式的无色或略带黄色的透明胶体聚合物 n,m可以相同，也可以不同。R′,R″可以相同，也可以不同。n=0-5 m=0-5R′=-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3；R″=-NH2、-SH、-NH-(CH2)2-NH2、 2、在上述步骤1b)所得聚合物产物中加入表面活性剂，表面活性剂的加入是为了使得体系亲水功能的出现。表面活性剂加入量的多少对体系防结雾性能持续效果有影响。加入量过少，一次喷涂后使用次数会减少；加入量过多，超过体系的临界胶束浓度(CMC)，多余部分将是浪费。表面活性剂可选择聚乙二醇非离子表面活性剂，多元醇非离子表面活性剂或硅表面活性剂，其加入量为1-5份(重量)。在加入表面活性剂后不断搅拌1-3小时，温度控制在20-100℃之间。3、把步骤2得到的产物中再加入无水乙醇溶剂，其作用在于一方面是调节体系粘度，另一方面具有消毒作用；所用纯度为分析纯以上的无水乙醇，加入量为与聚合物的重量比在1-8.5份，制备温度在室温0℃下，不断搅拌1-3小时之后，静置得到本专利技术的防结雾喷剂。4、还可包括加入水溶性香料，增加喷剂的好气味，所添加量为0.1-0.5份(重量份)。选用有机硅氧烷的通式为Si(OR)4,R’4-m(CH2)nSi(OR)m，其中R′=-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3；m=0-5；n=0-5.R′为-NH2、-SH、-NH-(CH2)2-NH2、 为了促进有机硅氧烷水解产物的后续聚合过程，选取不同的水解催化剂分别控制其体系的水解，不同水解催化剂体系的硅氧烷的摩尔比在0.1-9之间，在不同催化条件下，有机硅氧烷的用量影响其聚合过程，其中一种催化条件下的水解产物为主，另一种催化条件的水解产物的加入主要是为了调节体系的聚合过程，促进水解产物之间的聚合。水解温度控制在20-100℃之间；恒温搅拌1-3小时，得到不同水解产物，所得产物为无色透明或略带黄色的液体，水解时间由水解温度，催化剂加入多少来确定，水解温度的选择温度过高，水解体系里面由小粒子或片状物生成，这是由于部分水解过快，造成局部暴聚，将影响到后续的聚合的过程；温度太低，将使得水解过程进一步延长，水解过程也进行得不完全。一般将温度控制在20-100℃之间；本专利技术的优点和积极效果如下(1)本专利技术将一种原理先进的方法应用于防结雾，前驱体原料采用有机硅氧烷，水解聚合过程温度低，工艺流程简单易行。应用过程中首先将基体材料表面改性，进一步强化了防结雾功能。(2)本专利技术制备的防结雾喷剂一次喷涂后，使用次数较多，防结雾功能好，持续时间较长。下面结合具体实施例对本专利技术进行详细地说明实施例1制备一种用单一的有机硅氧烷做原料进行聚合反应生成如下的聚合物， n,m可以相同，也可以不同。R′,R″可以相同，也可以不同。n=0-5 m=0-5R′=-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3；R″=-NH2、-SH、-NH-(CH2)2-NH2、 再按聚合物10份与表面活性剂5份，和85份无水乙醇溶剂混合配制而成的防结雾喷剂，具体步骤如下1、取γ-(2,3一环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷9ml加入洁净锥形瓶，滴加用去离子水配制的0.01M醋酸7ml，使其溶液PH=3.5；恒温密闭100℃，保持不断搅拌3小时，2、取γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷80ml加入洁净锥形瓶，滴加用去离子水配制的0.01M盐酸56ml，使其溶液PH=2.5；室温密闭20℃搅拌1小时，得到聚合物形如 n=0-53、将1,2所得水解产物混合，加入咪唑1.5克，温度控制在30℃，不断搅拌3小时，然后加入表面活性剂聚氧乙烯油酰基十六烷基醚12.5克，继续搅拌1小时；4、加入无水乙醇550ml，水溶性香精1.6克，室温20℃搅拌1小时，静置得到防结雾喷剂。实施例2取两种有机硅氧烷做原料来聚合制备形如2的聚合物，其配制的防结雾喷剂组成为聚合物30份，表面活性剂3.5份，无水乙醇溶剂65份，再加入香料0.3份配制而成。具体步骤如下1、取正硅酸乙酯20ml加入洁净锥形瓶，滴加用去离子水配制的0.1MH2SO418ml PH值约为0.5，恒温密闭50℃，保持不断搅拌2小时。2、取γ-甲基丙烯丙基三乙氧基硅烷70ml加入洁净锥形瓶，滴加去离子水配制的0.01M HNO370ml PH值约为2，室温密闭40℃搅拌1.5小时，得到聚合物形如 3、将1,2所得水解产物混合，加入甲基咪唑3.15克，温度控制在50℃，不断搅拌1小时，然后加入表面活性剂聚氧乙烯油酰基十六烷基醚16.5克，继续搅拌1.5小时。4、加入无水乙醇700ml本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防结雾喷剂，包括结构式（Ⅰ）的聚合物１０－４５重量份。－Ｏ－＊－Ｏ－＊－Ｏ－＊－Ｏ－＊－Ｏ－ｎ，ｍ可以相同，也可以不同。Ｒ′，Ｒ″可以相同，也可以不同。ｎ＝０－５ ｍ＝０－５Ｒ′＝－ＣＨ↓［３］、－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［３ ］、－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［３］；Ｒ″＝－ＮＨ↓［２］、－ＳＨ、－ＮＨ－（ＣＨ↓［２］）↓［２］－ＮＨ↓［２］、－Ｏ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－＊、Ｏ－＊＝ＣＨ↓［３］表面活性剂１－５重量份、无水乙醇溶剂５０－８５重量 份组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈运法，金联明，谢裕生，
申请(专利权)人：中国科学院化工冶金研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]