基于酯改性的有机硅的表面活性剂、制造其的方法和包括其的应用技术

本文提供一种不含聚亚烷基氧的表面活性剂组合物，其包括具有通式(I)AOaR

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于酯改性的有机硅的表面活性剂、制造其的方法和包括其的应用
本专利技术涉及表面活性剂、更具体地涉及基于酯改性的有机硅的表面活性剂，以及它们在农业、涂料、个人护理和家用护理的施用品(应用，application)中的用途。
技术介绍
表面活性剂一直在很多领域中被广泛使用。在表面活性剂的使用中，诸如润湿、铺展、发泡、去垢等的性质在使用它们的各种施用品中是重要的。另外，已经表明，一些表面活性剂抑制多种农业化学品(agrochemical)在多个植物物种中的摄取(吸收)。因此，提供如下表面活性剂将是有利的：其维持合乎需要的表面活性剂性质，同时还实现农业化学品在多个植物物种中增加的摄取。
技术实现思路
按照本专利技术，在本文中已经预料不到地发现，多种非离子的酯改性的有机硅表面活性剂(其中亲水性部段(moiety)基本上不含聚亚烷基氧部段)的使用实现化学品在多个应用中增强的摄取、例如农业化学品在多个植物物种中改善的摄取。更具体地，在本文中已经发现，本文中所述的酯改性的有机硅表面活性剂相对于聚亚烷基氧改性的碳硅烷表面活性剂具有改善的草甘膦在青草(grass)中的摄取。按照本专利技术，本文中提供一种不含聚亚烷基氧的表面活性剂组合物(组分)，其包括具有通式(I)的酯改性的有机硅：AOaR4b(BOcR11d)e(C)fDg(I)其中所述酯改性的有机硅包含1-3个硅原子和任选的至少一个杂原子、以及源自羟基羧酸的亲水性或亲脂性酯或聚酯基团，和其中所述酯改性的有机硅基本上不含聚亚烷基氧(聚氧化烯)部段例如聚亚乙基氧部段、聚亚丙基氧部段和聚亚丁基氧部段，其中A＝R1R2R3Si-B＝-Si(R5)(R6)-C＝R7R8R9Si-D＝–O(R14)pR19其中R4和R11独立地选自1-12个碳、更特别地2-4个碳原子的支化或线型的二价烃自由基，下标a、b、c、d、e、f、g和p各自为0或1并且服从以下条件：a+b＝1；当e＝1时，c+d＝1；和，当g＝1时，则a+e+f＝0；R1R2R3R5R7R8各自独立地选自具有1-8个碳原子、更特别地1-6个碳的一价烃自由基，和6-12个碳原子的芳基或烷芳基烃自由基，或R10；其中各R10独立地选自3-6个碳原子的支化的一价烃自由基，例如非限制性实例的异丙基、叔丁基和叔戊基；R6和R9各自独立地选自包含1-8个碳原子、更特别地包含1-4个碳原子的线型或支化的一价烃自由基、或者R12，前提是在式(I)中，R6和R9是不同的并且R6和R9之一为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19或通式(Q)的环己基：其中R13选自包含3-12个碳原子、更特别地3-6个碳原子的支化或线型的二价烃自由基，其任选地是被-OH取代的；R14选自-CH2CH(R20)CH2O-、-CH2(CH2)xCH(R20)CH2O-、或通式(Y)的桥接基团：-[C2H4O]h-[C3H6O]i-[C4H8O]j-[C2H4O]k-[CH2CH(R20)CH2O]n-(Y)；其中下标h、i、j和k为零或一并且满足以下关系：0≤h+i+j≤1，且0≤h+k≤1R20为H、OH或–OR19，下标x为1-9，下标p和n为0或1，和R15和R16各自独立地选自H或甲基；R17和R18各自独立地为OH或-OR19；前提是在式(Q)中R17和R18是相同或不同的，并且R17和R18的至少一个为OR19，其中R19源自对应的羟基羧酸或对应的羟基羧酸的混合物的酯化，该羟基羧酸包含2-8个碳原子、更特别地2-5个碳原子和其中R19为通式(Z)：-C(＝O)-CR21R22R23(Z)其中R21、R22、R23各自独立地选自H、-OH、-CH2OH、-OZ、-(R24)mO-R27、-CH3、-CH2CH3、或-(R24)mO-C(＝O)(CR25R26)tCH2OR27其中R24为1-3个碳原子的二价烃自由基，R25和R26各自独立地选自H、-OH、-CH2OH、-OZ、-(R24)mO-R27、-CH3、-CH2CH3、或-(R24)mO-C(＝O)-(CR25R26)tCH2OR27R27独立地选自H、Z、-CH2OH、-CH3、-CH2CH3、或[-C(＝O)(CR25R26)tCH2O]w-R29，R29独立地选自H、-CH2OH、-CH3、或-CH2CH3下标m为0-3，t为1-5且w为1-5；前提是R19中Z基团的数量在1和10之间、更特别地在2和10之间；和，前提是当R21、R22和R23的任意一个或多个为式–(R24)mO-C(＝O)-(CR25CR26)tCH2OR27时，R21、R22或R23基团具有1-10个–(R24)mO-C(＝O)-(CR25CR26)tCH2OR27基团、更特别地2-10个–(R24)mO-C(＝O)-(CR25CR26)tCH2OR27基团。词语“不含聚亚烷基氧的”被理解为意指，本文中具有通式(I)的酯改性的有机硅和任选的包含如本文中所述的酯改性的有机硅的组合物基本上或完全不含聚亚烷基氧部段例如非限制性实例的聚亚乙基氧部段、聚亚丙基氧部段、聚亚丁基氧部段等，最特别地其中在本文中具有通式(I)的酯改性的有机硅中，亲水性部段基本上或完全不含这样的聚亚烷基氧部段。在一个实施方式中，如关于本文中具有通式(I)的酯改性的有机硅的聚亚烷基氧部段的词语“基本上不含”被理解为，小于5摩尔百分比、优选地小于1摩尔百分比、和更优选地小于0.1摩尔百分比，基于具有通式(I)的酯改性的有机硅的摩尔含量，而不管其是否存在于如本文中所述的包含其的组合物中。另外的这样的摩尔百分比范围在一个非限制性实施方式中可具有0.001摩尔百分比的下端点。本专利技术的多个其它特征、方面和优势参考以下描述和所附的权利要求书将变得更加明晰。具体实施方式在本文中的一个实施方式中，所述酯改性的有机硅具有以上所述的通式(I)，其中R19选自α-羟基酸、β-羟基酸和二羟基酸，其中R19中酯基团的数量在1和10之间。在本文中更具体的实施方式中，所述酯改性的有机硅具有通式(II)：AOC(II)其中：A＝R1R2R3Si-C＝R7R8R9Si-其中R2、R3、R7和R8各自为甲基，R1为新己基，R9为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19其中–R13为具有3个碳原子的二价烃自由基，R14为-CH2CH(R20)CH2O-R20为OHR19为-C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R22为甲基R21和R23为–(R24)mO-R27，其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R27为Z或H，前提是R19中Z单元的数量为约3-4，下标m和p为1；以及，所述羟基酸选自二羟甲基丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸和乳酸。在本文中的另一具体实施方式中，本专利技术的酯改性的有机硅具有通式(III)：AR4C(III)其中A＝R1R2R3Si-C＝R7R8R9Si-其中R1、R2、R3、R7和R8为甲基，R4为–CH2CH2-R9为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19其中–R13为具有3个碳原子的二价烃自由基R14为-CH2CH(R20)CH2O-R20为OHR19为C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R22为甲基R21和R23为–(R24)mO-R2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.不含聚亚烷基氧的表面活性剂组合物，其包括具有通式(I)的酯改性的有机硅：AOaR4b(BOcR11d)e(C)fDg  (I)其中A＝R1R2R3Si‑B＝‑Si(R5)(R6)‑C＝R7R8R9Si‑D＝–O(R14)pR19其中R4和R11各自独立地选自1‑12个碳的支化或线型的二价烃自由基，下标a、b、c、d、e、f、g和p各自为0或1并且服从以下条件：a+b＝1；当e＝1时，c+d＝1；和，当g＝1时，则a+e+f＝0；R1R2R3R5R7R8各自独立地选自具有1‑8个碳原子的一价烃自由基、6‑12个碳原子的芳基或烷芳基烃自由基、和R10；其中各R10独立地选自3‑6个碳原子的支化的一价烃自由基；R6和R9各自独立地选自包含1‑8个碳原子的线型或支化的一价烃自由基、和R12，前提是在式(I)中R6和R9是不同的并且R6和R9之一为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19或通式(Q)的环己基：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.07 US 15/092,7511.不含聚亚烷基氧的表面活性剂组合物，其包括具有通式(I)的酯改性的有机硅：AOaR4b(BOcR11d)e(C)fDg(I)其中A＝R1R2R3Si-B＝-Si(R5)(R6)-C＝R7R8R9Si-D＝–O(R14)pR19其中R4和R11各自独立地选自1-12个碳的支化或线型的二价烃自由基，下标a、b、c、d、e、f、g和p各自为0或1并且服从以下条件：a+b＝1；当e＝1时，c+d＝1；和，当g＝1时，则a+e+f＝0；R1R2R3R5R7R8各自独立地选自具有1-8个碳原子的一价烃自由基、6-12个碳原子的芳基或烷芳基烃自由基、和R10；其中各R10独立地选自3-6个碳原子的支化的一价烃自由基；R6和R9各自独立地选自包含1-8个碳原子的线型或支化的一价烃自由基、和R12，前提是在式(I)中R6和R9是不同的并且R6和R9之一为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19或通式(Q)的环己基：其中R13选自任选地被-OH取代的包含3-12个碳原子的支化或线型的二价烃自由基；R14选自-CH2CH(R20)CH2O-、-CH2(CH2)xCH(R20)CH2O-和通式(Y)的桥接基团：-[C2H4O]h-[C3H6O]i-[C4H8O]j-[C2H4O]k-[CH2CH(R20)CH2O]n-(Y)；其中下标h、i、j和k为零或一并且满足以下关系：0≤h+i+j+≤1，且0≤h+k≤1R20为H、OH或–OR19，下标x为1-9，下标p和n为0或1，和R15和R16各自独立地选自H或甲基；R17和R18各自独立地为OH或-OR19；前提是在式(Q)中R17和R18是相同或不同的，且R17和R18的至少一个为OR19，其中R19源自对应的羟基羧酸或对应的羟基羧酸的混合物的酯化，该羟基羧酸包含2-8个碳原子，和其中R19为通式(Z)：-C(＝O)-CR21R22R23(Z)其中R21、R22、R23各自独立地选自H、-OH、-CH2OH、-OZ、-(R24)mO-R27、-CH3、-CH2CH3、和-(R24)mO-C(＝O)(CR25R26)tCH2OR27其中R24为1-3个碳原子的二价烃自由基，R25和R26各自独立地选自H、-OH、-CH2OH、-OZ、-(R24)mO-R27、-CH3、-CH2CH3、和-(R24)mO-C(＝O)-(CR25R26)tCH2OR27R27独立地选自H、Z、-CH2OH、-CH3、-CH2CH3和[-C(＝O)(CR25R26)tCH2O]w-R29，R29独立地选自H、-CH2OH、-CH3和-CH2CH3下标m为0-3，t为1-5且w为1-5；R19中Z基团的数量在1和10之间；并且，前提是当R21、R22和R23的任意一个或多个为式–(R24)mO-C(＝O)-(CR25CR26)tCH2OR27时，R21、R22或R23基团包含1-10个–(R24)mO-C(＝O)-(CR25CR26)tCH2OR27基团。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述酯改性的有机硅为式(II)：AOC(II)其中：A＝R1R2R3Si-C＝R7R8R9Si-其中R2、R3、R7和R8各自为甲基，R1为新己基，R9为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19其中–R13为具有3个碳原子的二价烃自由基，R14为-CH2CH(R20)CH2O-，R20为OH，R19为-C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R22为甲基R21和R23为–(R24)mO-R27，其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R27为Z或H，前提是R19中Z基团的数量为约3-4，下标m和p为1；以及，羟基酸选自二羟甲基丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸和乳酸。3.如权利要求1所述的组合物，其中所述酯改性的有机硅为通式(III)：AR4C(III)其中A＝R1R2R3Si-C＝R7R8R9Si-其中R1、R2、R3、R7和R8为甲基，R4为–CH2CH2-，R9为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19其中–R13为具有3个碳原子的二价烃自由基，R14为-CH2CH(R20)CH2O-，R20为OH，R19为-C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R22为甲基R21和R23为–(R24)mO-R27，其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R27为Z或H，前提是R19中Z基团的数量为约3-4；下标m和p为1；以及，羟基酸选自二羟甲基丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸和乳酸。4.如权利要求1所述的组合物，其中所述酯改性的有机硅为通式(IV)：AR4BOC(IV)其中A＝R1R2R3Si-B＝-Si(R5)(R6)-C＝R7R8R9Si-R1、R2、R3、R7和R8为甲基，R4为–CH2CH2-,R9为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19其中–R13为具有3个碳原子的二价烃自由基，R14为-CH2CH(R20)CH2O-，R20为OH，R19为-C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R22为甲基，R21和R23为–(R24)mO-R27，其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R27为Z或H，前提是R19中Z单元的数量为约4-6，下标m和p为1；以及，羟基酸选自二羟甲基丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸和乳酸。5.如权利要求1所述的组合物，其中所述酯改性的有机硅为通式(V)：AR4C(V)其中A＝R1R2R3Si-C＝R7R8R9Si-R1、R2、R3、R7和R8为甲基，R4为–CH2CH2-，R9为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19其中–R13为具有3个碳原子的二价烃自由基，R19为-C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R21和R23为H，R22为–(R24)mO-R27，其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R27为Z或H，前提是R19中Z基团的数量为约4-5，下标m为1，且下标p为0；以及，羟基酸选自二羟甲基丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸和乳酸。6.如权利要求1所述的组合物，其中所述酯改性的有机硅为通式(VI)：AOBOC(VI)其中，A＝R1R2R3Si-B＝-Si(R5)(R6)-C＝R7R8R9Si-R1、R2、R3、R7、R8和R9为甲基，R6为R12，其中R12为–R13O(R14)pR19其中–R13为具有3个碳原子的二价烃自由基，R14为-CH2CH(R20)CH2O-，R20为OH，R19为-C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R22为甲基，R21和R23为–(R24)mO-R27，其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R27为Z或H，前提是R19中Z基团的数量为约4-6，下标m和p各自为1；以及，羟基酸选自二羟甲基丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸和乳酸。7.如权利要求1所述的组合物，其中所述酯改性的有机硅为通式(VII)：AR4D(VII)其中A＝R1R2R3Si-R4为6个碳原子的二价烃自由基；D＝–O(R14)pR19其中R1、R2和R3各自为甲基；R14为-CH2CH(R20)CH2O-其中R20为OH；R19为-C(＝O)-CR21R22R23式(Z)，其中R22为甲基；R21和R23为–(R24)mO-R27，其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R27为Z或H，前提是R19中Z基团的数量为约3-6，下标m和p各自为1；以及，羟基酸选自二羟甲基丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸和乳酸。8.如权利要求1所述的组合物，其中所述酯改性的有机硅为通式(VIII)：AR4C(VIII)其中A＝R1R2R3Si-C＝R7R8R9Si-R1、R2、R3、R7和R8为甲基，R4为–CH2CH2-R9为式(Q)的R12其中R15和R16为甲基R17和R18为-OH或-OR19；前提是在(Q)中R17和R18是相同或不同的，并且这些取代基的至少一个为OR19，R19为式(Z)：-C(＝O)-CR21R22R23(Z)，其中R21和R23为H，R22为-(R24)mO-C(＝O)(CR25R26)tCH2OR27其中R24为1-3个碳原子的二价烃，R25和R26为H、–OH、或–(R24)mO-C(＝O)-(CR25R26)tCH2OR27R27为H、或[-C(＝O)(CR25R26)tCH2O]w-R29，R29为H，前提是R19中Z基团的数量为约3-4；t为4或5，m为1，且w为2-3，前提是R22具有1-10个–(R24)mO-C(＝O)-(CR25CR26)tCH2OR27基团。9.权利要求1的具有通式(I)的酯改性的有机硅的制造方法，其包括：使对应的氢化物中间体和烯属改性的中间体在催化剂的存在下进行反应以产生环氧-改性的有机硅中间体，其中所述对应的氢化物中间体为通式(I-a)：AOaR4b(BHOcR11d)eCH(I-a)其中：A＝R1R2R3Si-；BH＝-Si(R5)(R6H)-；CH＝R7R8R9HSi-；下标a、b、c、d和e各自为0或1并且服从以下条件：a+b＝1且当e＝1时，c+d＝1；R1、R2、R3、R5、R7、R8各自独立地选自包含1-8个碳原子的一价烃基团、和包含6-12个碳原子的一价芳基和烷芳基烃基团、和R10，其中R10选自包含3-6个碳原子的支化的一价烃基团；R4和R11各自独立地选自包含1-4个碳原子的二价烃基团；R6H和R9H独立地选自包含1-8个碳原子的线型或支化的一价烃基团、和氢，前提是在通式(I-a)中，R6H和R9H是不同的并且R6H或R9H的至少一个为氢，和其中所述烯属改性的中间体拥有一个或多个氧杂环丙烷或氧杂环丁烷基团并且包含一个或多个末端或侧链的碳碳双键和包含4-12个碳原子；以及，在催化剂的存在下将所述环氧-改性的有机硅中间体加入到羧酸封端的低聚物以产生具有通式(I)的酯改性的有机硅，其中所述羧酸封端的低聚物通过使羟基羧酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：GA波利赛洛，N穆克吉，R瓦格纳，M莱瑟曼，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US