一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機硅表面活性劑的制作方法
【專利說明】-種耐水解Si-C-Si型陽罔子有機娃表面活性劑
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技術領域
[0002] 本發(fā)明一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機硅表面活性劑，具體涉及的該表面活性 劑的制備方法，屬于有機硅表面活性劑的合成技術領域。
[0003]
【背景技術】
[0004] 有機硅表面活性劑是以硅氧/碳烷為疏水鏈節(jié)，連接一個或多個親水基團組成的 一類新型高效的表面活性劑。不但具有比烷烴類表面活性劑更優(yōu)良的表面活性和"超鋪展" 性，而且具備有機硅材料的耐高低溫、耐氣候老化、無毒生理惰性等優(yōu)異的性能。該類有機 硅表面活性劑以其優(yōu)異的性能廣泛應用于聚氨酯泡沫、農藥、紡織助劑、日用助劑、油田化 學品等領域。隨著有機硅材料進一步發(fā)展和對有機硅下游產品深入的開發(fā)，有機硅表面活 性劑的品種也將不斷的增加，應用領域也會不斷擴大，這都是表面活性劑的發(fā)展方向與研 宄熱點。
[0005]目前，有機硅表面活性劑主要是以Si-O-Si為疏水鏈，雖然體現(xiàn)了有機硅表面活 性劑優(yōu)良的表面活性等優(yōu)點，但是也存在易水解的缺點，尤其是在農用助劑有著明顯的瓶 頸。因為水解后會導致表面活性降低，因此使用時往往需要在田間地頭現(xiàn)配現(xiàn)用，不僅給用 戶帶來了麻煩，而且很多農藥制劑配方中難以添加，使其在農用助劑方面的發(fā)展受到了嚴 重的限制。有機硅氧表面活性劑中Si-O-Si鍵的水解受多種因素的影響，最主要的影響因 素是PH值和時間。在中性（pH值為6~8)條件下，有機硅氧烷表面活性劑的長期穩(wěn)定性較 好；在PH值為5~6或8~9的溶液中放置過夜，其表面活性不會顯著下降；在酸性或堿性條 件下則必須立即使用；在極端的pH值條件下，如噴施某些植物生長調節(jié)劑時，溶液會迅速 水解。
[0006] 雖然目前已經報道了耐水解型有機娃表面活性劑，如US0269467A1專利中的娃碳 烷非離子表面活性劑在pH值為3~10范圍內，放置30周幾乎不水解，在pH值為2或12時， 仍有72%(質量分數(shù)）不水解，顯示了較高的抗水解性；US0167269A1中多種硅碳烷表面活 性劑在PH值為4~11范圍內，其鋪展直徑2個月保持不變，顯示出較好的抗水解性，在水中 加入質量分數(shù)為〇. 1%的此類硅碳烷表面活性劑，其表面張力為22~23mN/m。但是基本上都 是非離子型有機硅表面活性劑，并且采用硅氫加成方法在疏水鏈段引入聚醚等親水基團， 由于娃氫加成存在a和|3加成反應，所以所合成出來的產物存在同分異構體，從而影響 了表面活性劑的活性。申請人之前采用三甲基硅甲基鋰制備氯丙基硅碳烷再制備Si-C-Si 型有機硅表面活性劑，但該法中使用了比較昂貴的三甲基硅甲基鋰試劑，參見Tan，J.L.; Feng,S.Y.，ColloidPolym.Sci.，2013, 29 (6): 1487-1494,不太適合工業(yè)化生產。
[0007] 開發(fā)高效穩(wěn)定的有機硅表面活性劑新品種，特別是合成具有抗水解性能的有機硅 表面活性劑，提高助劑對酸、堿水溶液的穩(wěn)定性，擴大應用范圍，研宄其在各個領域的應用 性能十分必要。本發(fā)明直接通過格式反應，合成含氯丙基硅碳烷，再將氯丙基硅碳烷與叔胺 反應制備一種高表面活性耐水解的Si-C-Si型陽離子有機硅表面活性劑。

【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明目的在于提供一種高效地制備一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機硅表面 活性劑的方法。
[0009] 本發(fā)明一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機硅表面活性劑的結構式為：
【主權項】
1. 一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑，其特征在于所述的Si-C-Si型陽 離子有機娃表面活性劑的結構式為：
制備步驟如下： 步驟1;格式反應 N,保護下，先將氯甲基硅烷制備成格式試劑；之后在N2保護下，將氯丙基烷氧基硅烷 或氯丙基氯硅烷加入裝有無水四氨快喃或無水己離的四口燒瓶中，滴加氯甲基硅烷格式試 劑，合成氯丙基娃碳燒； 步驟2 ;季錠化反應 將步驟1的產物氯丙基娃碳燒裝入S口瓶中，加入叔胺、溶劑，在馬保護下，于70~85°C下反應15~36小時后體系降至室溫；用正己燒萃取分離，之后除去正己燒后得到的固體于 0. 1MPa、40 °C干燥1天，冷卻后得Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑，其特征在 于所述的氯甲基硅烷可W是氯甲基S甲基硅烷、氯甲基己締基二甲基硅烷、氯甲基己基二 甲基硅烷、氯甲基苯基二甲基硅烷、氯甲基丙基二甲基硅烷或氯甲基了基二甲基硅烷。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑，其特征在 于所述的叔胺可W是N-甲基咪挫、N-甲基化咯燒、化晚、S甲胺、S己胺或N，N-二甲基己 醇胺。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑，其特征在 于所述的氯丙基烷氧基硅烷可W是氯丙基二甲氧基（二己氧基）甲基硅烷、氯丙基=甲氧基 (s己氧基）硅烷或氯丙基二甲基甲氧基（己氧基）甲基硅烷。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑，其特征在 于所述的氯丙基氯硅烷可W是氯丙基二氯甲基硅烷、氯丙基=氯硅烷或氯丙基二甲基氯娃 燒。
6. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑，其特征在 于所述的氯丙基娃碳燒與叔胺摩爾比為1 ;2~4。
7. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機娃表面活性劑，其特征在 于所述溶劑可W異丙醇、了醇、己膳或二甲基甲酯胺。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐水解Si-C-Si型陽離子有機硅表面活性劑，它通過氯丙基硅碳烷與N-甲基咪唑、N-甲基吡咯烷、N,N-二甲基乙醇胺、三甲胺、三乙胺或吡啶等反應制備。本發(fā)明制備的表面活性劑具有優(yōu)良的表面活性，并具有一定的殺菌性，可用于農藥助劑、藥物緩釋、功能性納米材料、紡織加工助劑等領域。
【IPC分類】C07F7-10, B01F17-54
【公開號】CN104788487
【申請?zhí)枴緾N201510233599
【發(fā)明人】譚景林, 肖梅紅
【申請人】九江學院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月11日