一种梯形有机硅改性聚醚化合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种梯形有机硅改性聚醚化合物，该化合物以侧含氢硅油为主体，向其侧基引入双端乙烯基硅油，形成梯形结构，再引入乙烯基聚醚制备得到。梯形结构可以保证该化合物拥有更优异的稳定性及高温稳定性，添加在消泡剂组合物中可以消泡剂组合物的消泡及抑泡性能，以及高温稳定性。以及高温稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种梯形有机硅改性聚醚化合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种梯形有机硅改性聚醚化合物及其制备方法，以及该化合物作为乳化剂的应用，属于化工


技术介绍

[0002]泡沫可给生产、加工过程带来不便，严重阻碍着工艺操作和设备的正常运行，甚至影响产品质量，故应运而生多种消泡剂。有机硅消泡剂是较早开发的一类消泡剂，具有优良的消泡活性、生理惰性及环境友好性等，获得了广泛应用；有机硅消泡剂系由硅脂、乳化剂、防水剂、稠化剂等配以适量水经机械乳化而成。其特点是表面张力小，表面活性高，消泡力强，用量少，成本低。它与水及多数有机物不相混溶，对大多数气泡介质均能消泡。它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能，隶属广谱型消泡剂范畴。它被广泛用于洗涤剂、造纸、纸浆、制糖、电镀、化肥、助剂、废水处理等生产过程中的消泡。
[0003]将聚醚改性硅油制备成消泡剂，发现该消泡剂在发酵、制糖、浓缩、蒸馏等生产过程中具有无可比拟的优势，但该类产品乳化稳定性和抑泡能力较差，在高温下容易出现破乳、漂油等缺陷，限制了其应用领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了增加现有消泡剂耐高温性能、乳化稳定性及抑泡能力，经过研究开发了一种具有梯形结构的有机硅改性聚醚化合物，其可作为乳化剂用于制备消泡剂。本专利技术还提供了该化合物的制备方法。
[0005]本专利技术的新化合物是梯形聚合物，由两个以上的单链相连生成带状大分子链，结构类似梯型。由于大分子链为双链或多链，具有一定刚性，所以本专利技术的硅氧烷桥基的梯形聚合物与一般的单链有机硅聚合物相比，在耐高温、抗辐射、耐化学腐蚀及力学性能等方面具有更优异的性能。
[0006]本专利技术第一方面提供一种有机硅改性聚醚化合物，其结构为式1所示：
[0007][0008]其中：
[0009]每个R、R3相同或不同，各自独立地为C1‑
C
10
的烷基或C3‑
C
10
的环烷基，优选为C1‑
C6的烷基或C3‑
C6的环烷基，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、叔戊基、异己基或环己基，更优选为甲基或乙基；优选，每个R都彼此相同，每个R3都彼此相同；
[0010]每个R1、R2相同或不同，各自独立地为C3‑
C
20
的亚烷基；优选，每个R1都彼此相同，每个R2都彼此相同；
[0011]每个n1、n2、n3相同或不同，各自独立地为1
‑
100的整数，优选为1
‑
6的整数；优选，每个n1都彼此相同，每个n2都彼此相同，每个n3都彼此相同；
[0012]n9为1
‑
200的整数，优选的为150
‑
190；
[0013]m为1
‑
200的整数，优选的为10
‑
90；
[0014]每个n4、n5、n6、n7、n8相同或不同，各自独立地为0
‑
200的整数，且不同时为0；优选为2
‑
100的整数，更优选为3
‑
10的整数；优选，每个n4都彼此相同，每个n5都彼此相同，每个n6都彼此相同，每个n7都彼此相同，每个n8都彼此相同。
[0015]优选，式1所示化合物的粘度范围为400
‑
5000mpa.s。
[0016]本专利技术还提供所述有机硅改性聚醚化合物的制备方法，包括：
[0017]步骤1)、式2所示的含氢硅油与式3所示的乙烯基硅油在催化剂作用下生成式6所
示梯形有机硅化合物；
[0018][0019][0020]步骤2)、式6所示梯形有机硅化合物与式4所示的聚醚和/或式5所示的聚醚反应，生成式1所示有机硅改性聚醚化合物；
[0021][0022]其中，R、R3、n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9、m的定义与式1中的相同；R4、R5为各自独立的C1‑
C
18
亚烷基；m1的取值等于n1、n2、n3之和。
[0023]其中，步骤1)所述催化剂为含铂化合物催化剂；优选地，所述含铂化合物催化剂为1,3
‑
二乙烯基
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷铂络合物、四甲基四乙烯基环四硅氧烷铂络合物和氯铂酸中的至少一种。
[0024]相对于以反应物总质量计的所述含铂化合物催化剂的用量为1
‑
20ppm；优选地，相对于以反应物总质量计的所述含铂化合物催化剂的用量为5
‑
10ppm。
[0025]步骤1)所述反应温度为60
‑
100℃，时间为2
‑
20h；优选地，所述反应温度为75
‑
90
℃，时间为2
‑
6h。
[0026]步骤2)所述反应温度为60
‑
100℃，时间为2
‑
20h；优选地，所述反应温度为80
‑
90℃，时间为2
‑
4h。
[0027]以式2所示的含氢硅油中Si
‑
H摩尔量为1计，式3所示的乙烯基硅油、式4所示的聚醚和式5所示的聚醚中的CH2＝CH摩尔总量为0.9
‑
1.6；优选地，CH2＝CH摩尔总量为1.05
‑
1.4。
[0028]式3所示的乙烯基硅油中CH2＝CH摩尔量占CH2＝CH摩尔总量5
‑
15％；式4所示的聚醚中CH2＝CH摩尔量占CH2＝CH摩尔总量5
‑
90％；式5所示的聚醚中CH2＝CH摩尔量占CH2＝CH摩尔总量5
‑
90％。
[0029]本专利技术以式2的侧含氢硅油为主体，向其侧基引入双端乙烯基硅油，形成梯形结构，再引入乙烯基聚醚，得到了所述有机硅改性聚醚化合物。该化合物的梯形结构使其在作为乳化剂使用时，拥有更优异的稳定性及高温稳定性，添加到消泡剂中可以提高消泡剂的消泡及抑泡性能。
[0030]本专利技术进一步提供式1所示的有机硅改性聚醚化合物在制备消泡剂组合物中的应用。
[0031]本专利技术还提供一种消泡剂组合物，所述组合物含有：式1所示的有机硅改性聚醚化合物、表面活性剂、气相白炭黑、二甲基硅油和水。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，表面活性剂是失水山梨醇脂肪酸酯和/或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。所述失水山梨醇脂肪酸酯例如可以是Span60，Span80等；所述聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯例如可以是Tween60，Tween80等。
[0033]在所述消泡剂中，以所述消泡剂的总重量为基准，所述水的含量为35
‑
45重量％，优选40
‑
42重量％；所述有机硅改性聚醚化合物的含量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性聚醚化合物，其结构式如式1所示：其中：每个R、R3相同或不同，各自独立地为C1‑
C
10
的烷基或C3‑
C
10
的环烷基；优选为C1‑
C6的烷基或C3‑
C6的环烷基；每个R1、R2相同或不同，各自独立地为C3‑
C
20
的亚烷基；每个n1、n2、n3相同或不同，各自独立地为1
‑
100的整数；优选为1
‑
6的整数；n9为1
‑
200的整数；优选为150
‑
190的整数；m为1
‑
200的整数；优选为10
‑
90的整数；每个n4、n5、n6、n7、n8相同或不同，各自独立地为0
‑
200的整数，且不同时为0；优选为3
‑
10的整数。2.如权利要求1所述的有机硅改性聚醚化合物，其特征在于：每个R都彼此相同，每个R3都彼此相同；每个R1都彼此相同，每个R2都彼此相同；每个n1都彼此相同，每个n2都彼此相同，每个n3都彼此相同；每个n4都彼此相同，每个n5都彼此相同，每个n6都彼此相同，每个n7都彼此相同，每个n8都彼此相同。3.一种制备权利要求1
‑
2任一项所述的有机硅改性聚醚化合物的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1)、式2所示的含氢硅油与式3所示的乙烯基硅油在催化剂作用下生成式6所示梯形有机硅化合物；
步骤2)、式6所示梯形有机硅化合物与式4所示的聚醚和/或式5所示的聚醚反应，生成式1所示有机硅改性聚醚化合物；其中，R、R3、n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9、m的定义与式1中的相同；R4、R5为各自独立的C1‑
C
18
亚烷基；m1的取值等于n1、n2、n3之和。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：以式2所示的含氢硅油中Si
‑
H摩尔量为1计，式3所示的乙烯基硅油、式4所示的聚醚和式5所示的聚醚中的CH2＝CH摩尔总量为0.9
‑
1.6；优选地，CH2＝CH摩尔总量为1.05
‑
1.4；优选，式3所示的乙烯基硅油中CH2＝CH摩尔量占CH2＝CH摩尔总量5
‑
15％；式4所示的聚醚中CH2＝CH摩尔量占CH2＝CH摩尔总量5
‑
90％；式5所示的聚醚中CH2＝CH摩尔量占CH2＝CH摩尔总量5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：袁学宇，王聪，吕玉霞，王璐，杨艳飞，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：