一种超枝化有机硅乳化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及到一种超枝化有机硅乳化剂的制备方法，首先用三烷氧基硅烷和烯丙基聚醚合成了聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ），然后与乙烯基三烷氧基硅烷在酸性条件下发生脱醇共聚，形成聚醚

【技术实现步骤摘要】
一种超枝化有机硅乳化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种超枝化有机硅乳化剂的制备方法，更准确的说本专利技术涉及一种聚醚改性超枝化聚硅氧烷乳化剂，即超枝化有机硅乳化剂的制备方法，用它制备有机硅乳液时，有利于提高乳液的稳定性，隶属于精细化工

[0002]
技术介绍

[0003]目前，有机硅乳液被广泛应用到建筑、电子电气、纺织印染、汽车工业、机械制造、皮革造纸和医药医疗等行业中，主要性能体现在防水、脱模、耐磨耐刮、消泡等方面。随着经济建设的不断发展，有机硅乳液的使用体系逐渐复杂和多元化，因此，对有机硅乳液的性能方面提出了更高的要求。但是在一些高端领域，使用的产品大多是以进口产品为主，而国内的产品多以模仿为主，且大多只能应用在要求较低的行业领域上，通常以其低价作为优势和国外产品竞争，分析其根本原因在于这些有机硅乳液在储存或添加到应用体系中不稳定。
[0004]当有机硅乳液用在消泡剂行业上时，国内消泡剂乳液通常可以做出比国外产品消泡性能更好，但却无法满足在应用体系中的相容性和抑制泡沫性能，究其原因国内消泡剂乳液中有效组分在长时间使用过程中，微粒容易出现析出和聚集，从而导致其相容性能和抑制泡沫性能差。因此，有机硅乳液的稳定性对于乳液性能的应用方面具有非常重要的意义。
[0005]专利US4853474通过交联的硅聚醚来提高乳液的耐低温性能，但是这种方法难以控制硅聚醚自身的交联程度，因而，产品的性能稳定性很难保持证一致；US6512015B1用含氢聚硅氧烷、端乙烯基封端的聚硅氧烷和烯丙醇聚醚制备了交联的聚醚改性聚硅氧烷，用其来制备乳液；CN113069796A聚醚封端聚硅氧烷提高制备乳液的稳定性；CN109929120A使用梳型聚醚改性聚硅氧烷和梯形聚醚改性聚硅氧烷的组合来共同乳化分散高粘度的有机硅组合物，以此来提高乳液的稳定性和相容性。CN101203579A制备高粘度硅油乳液，在2~15MPa的压力下制备所需粒径的乳液。这种方法存在的问题是，首先对设备的要求高，其次只是延缓乳液聚集的时间，没有从根本上解决稳定性差的问题。
[0006]本专利先合成了聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ），然后与乙烯基三烷氧基硅烷在酸性条件下发生脱醇共聚，形成聚醚
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聚硅氧烷共聚物（Ⅱ）；然后聚醚
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聚硅氧烷共聚物（Ⅱ）再与硅聚醚在铂催化剂的作用下发生反应得到超枝化有机硅乳化剂。用制得的超枝化有机硅乳化剂制备乳液时发现，它的乳化效率要明显高于侧链聚醚改性聚硅氧烷、端基聚醚改性聚硅氧烷、梯形聚醚改性聚硅氧烷，具有广阔应用的前景。

技术实现思路

[0007]超枝化有机硅乳化剂是由聚醚改性烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷和硅聚醚在催化剂的用下合成制得的，这种超枝化有机硅乳化剂的乳化效率比梳型聚醚改性聚硅氧
烷、端基聚醚改性聚硅氧烷以及梯形聚醚改性聚硅氧烷的效率有明显提高，且不受被乳化物粘度的差异影响。因此，有机硅乳液的稳定性、耐温性、抗剪切性都有明显提高。这种多枝化的聚醚改性聚硅氧烷可以用于消泡剂、脱模剂、润湿剂、防水剂等有机硅乳液的制备。
[0008]制备烯丙基聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）时，所用原料的质量百分数如下：烯丙基聚醚
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15~40%三烷氧基硅烷
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15~40%溶剂
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40~60%铂催化剂
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5~15ppm所述的烯丙基聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）的制备方法如下：在容器中加入溶剂、烯丙基聚醚和铂催化剂，开启搅拌，升温至50~80℃，慢慢加入三烷氧基硅烷，控制容器内的物料温度为90~120℃反应1~5h，然后减压除去溶剂，即得粘稠液体为聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）。
[0009]所述的烯丙基聚醚的结构式如下：CH2=CHCH2(EO)
a
(PO)
b
R1式中，下标a和b为环氧乙烷EO和环氧丙烷PO的聚合度，下标a数值为5~100，下标b数值为5~100；R1为封端基团，选自氢原子、甲基、乙基、丙基或丁基；所述的三烷氧基硅烷选自三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、三丙氧基硅烷和三丁氧基硅烷；所述的溶剂选自异丙醇、苯、甲苯、二甲苯；所述的铂催化剂为铂
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醇络合物、铂
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烯烃络合物、铂
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醇盐络合物、铂
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醚络合物、铂
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酮络合物、氯铂酸异丙醇溶液、铂
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乙烯基络合物。
[0010]制备所述的聚醚
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聚硅氧烷共聚物（Ⅱ）时，所用原料的质量百分数如下：聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）
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30~50%乙烯基三烷氧基硅烷 15~45%水
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10~30%乙醇：
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10~20%盐酸：
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5~10%总和
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100%所述的聚醚
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聚硅氧烷共聚物的制备方法如下：在烧瓶中加入水、乙醇、盐酸、聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）和乙烯基三烷氧基硅烷，开启搅拌，升温至50~80℃反应5~10h，然后中和盐酸，过滤出去盐，再在减压条件下除去溶剂，即得聚醚
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聚硅氧烷共聚物（Ⅱ）。
[0011]所述的乙烯基三烷氧基硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷和乙烯基三丁氧基硅烷。
[0012]制备所述的超枝化有机硅乳化剂时，所用原料的质量百分数如下：聚醚
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聚硅氧烷共聚物（Ⅱ）
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5~40%硅聚醚
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60~95%铂催化剂
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5~15ppm所述的硅聚醚的结构式如下：
式中R2和R3为甲基或—CH2CH2CH2O(EO)
c
(PO)
d
R4，R2和R3与合成聚醚改性三烷氧基硅烷时的烯丙醇聚醚相同或不同，且R2和R3相同或不同；R4为封端基团，选自氢原子、甲基、乙基、丙基或丁基；c和d是环氧乙烷和环氧丙烷的聚合度，c为0或1~50的整数，d为0或1~50的整数，且c和d不能同时为0；式中m、n和t为三个链节的聚合度，m、n和t的取值确保合成硅聚醚时用的含氢硅油的含氢量为0.05~0.75%，t为1~3，25℃时的动力粘度为100~1,000mPa
·
s；所述的硅聚醚在25℃时的动力粘度为600~5,000mPa
·
s；所述的铂催化剂为铂
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醇络合物、铂
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烯烃络合物、铂
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醇盐络合物、铂
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醚络合物、铂
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酮络合物、氯铂酸异丙醇溶液、铂
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乙烯基络合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超枝化有机硅乳化剂的制备方法，其特征在于，制备所述的超枝化有机硅乳化剂的原料为：聚醚
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聚硅氧烷共聚物A、硅聚醚B、铂催化剂 C；A、聚醚
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聚硅氧烷共聚物所述的聚醚
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聚硅氧烷共聚物的制备方法是：在烧瓶中加入水、乙醇、盐酸、聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）和乙烯基三烷氧基硅烷，开启搅拌，升温至50~80℃反应5~10h，然后中和盐酸，过滤出去盐，再在减压条件下除去溶剂，即得聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物（Ⅱ）；上述制备方法中所述的聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）的制备方法是：在容器中加入溶剂、烯丙基聚醚和铂催化剂，开启搅拌，升温至50~80℃，慢慢加入三烷氧基硅烷，控制容器内的物料温度为90~120℃反应1~5h，然后减压除去溶剂，即得粘稠液体为聚醚改性三烷氧基硅烷（Ⅰ）；所述的聚醚
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聚硅氧烷共聚物的用量为超枝化有机硅乳化剂总质量的5~40%；B、硅聚醚所述的硅聚醚的结构式如下：式中R2和R3为甲基或—CH2CH2CH2O(EO)
c
(PO)
d
R4，R2和R3与合成聚醚改性三烷氧基硅烷时的烯丙醇聚醚相同或不同，且R2和R3相同或不同；R4为封端基团，选自氢原子、甲基、乙基、丙基或丁基；c和d是环氧乙烷和环氧丙烷的聚合度，c为0或1~50的整数，d为0或1~50的整数，且c和d不能同时为0；式中m、n和t为三个链节的聚合度，m、n和t的取值确保合成硅聚醚时用的含氢硅油的含氢量为0.05~0.75%，t为1~3，25℃时的动力粘度为100~1,000mPa
·
s；所述的硅聚醚在25℃时的动力粘度为600~5,000mPa
·
s；所述的硅聚醚的用量为超枝化有机硅乳化剂总质量的60~95%；C、铂催化剂所述的铂催化剂为铂
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醇络合物、铂
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烯烃络合物、铂
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醇盐络合物、铂
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醚络合物、铂
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酮络合物、氯铂酸异丙醇溶液、铂
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乙烯基络合物；以铂计的催化剂用量为超枝化有机硅乳化剂总质量的5~15ppm；所述的超枝化聚醚改性聚硅氧烷乳化剂的制备方法如下：在烧瓶中加入硅聚醚和聚醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClC零八G七七四六，
申请(专利权)人：南京瑞思化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：