CN103025799A - 用于制备具有氨基甲酸酯-磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物的方法 - Google Patents
用于制备具有氨基甲酸酯-磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103025799A CN103025799A CN2011800366351A CN201180036635A CN103025799A CN 103025799 A CN103025799 A CN 103025799A CN 2011800366351 A CN2011800366351 A CN 2011800366351A CN 201180036635 A CN201180036635 A CN 201180036635A CN 103025799 A CN103025799 A CN 103025799A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group
- formula
- preferred
- carbon atom
- organopolysiloxane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- -1 urethane-sulphonamido Chemical group 0.000 title abstract description 47
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 title abstract description 8
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 title abstract description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims abstract description 18
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 9
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 claims abstract description 8
- 125000002577 pseudohalo group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 20
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 19
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 14
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 13
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 claims description 3
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 2
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 abstract 4
- 229910006080 SO2X Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 abstract 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 abstract 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 13
- WRJWRGBVPUUDLA-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonyl isocyanate Chemical compound ClS(=O)(=O)N=C=O WRJWRGBVPUUDLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 4
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 4
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 3
- XYKANEYAESWEBT-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonyl carbamate Chemical group NC(=O)OS(Cl)(=O)=O XYKANEYAESWEBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 125000005420 sulfonamido group Chemical group S(=O)(=O)(N*)* 0.000 description 3
- 125000006017 1-propenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000004975 3-butenyl group Chemical group C(CC=C)* 0.000 description 2
- 125000000590 4-methylphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000006043 5-hexenyl group Chemical group 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical group CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004390 alkyl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005336 allyloxy group Chemical group 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- YDLYQMBWCWFRAI-UHFFFAOYSA-N hexatriacontane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC YDLYQMBWCWFRAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000003261 o-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001973 tert-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 125000002769 thiazolinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 2
- LVFRCHIUUKWBLR-UHFFFAOYSA-N 4,6-dimethoxypyrimidin-2-amine Chemical compound COC1=CC(OC)=NC(N)=N1 LVFRCHIUUKWBLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HOPKHJSQWOIIQO-UHFFFAOYSA-N C[SiH2]C.[O] Chemical compound C[SiH2]C.[O] HOPKHJSQWOIIQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- BQODPTQLXVVEJG-UHFFFAOYSA-N [O].C=C Chemical compound [O].C=C BQODPTQLXVVEJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002979 fabric softener Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- MXTDUEDCFZDVPQ-UHFFFAOYSA-N n-isocyanatosulfonyl-n-methylmethanesulfonamide Chemical class CS(=O)(=O)N(C)S(=O)(=O)N=C=O MXTDUEDCFZDVPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHNHTTIUNATJKL-UHFFFAOYSA-N n-methylmethanesulfonamide Chemical compound CNS(C)(=O)=O UHNHTTIUNATJKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012875 nonionic emulsifier Substances 0.000 description 1
- 229920001558 organosilicon polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- TVDSBUOJIPERQY-UHFFFAOYSA-N prop-2-yn-1-ol Chemical compound OCC#C TVDSBUOJIPERQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- FDDDEECHVMSUSB-UHFFFAOYSA-N sulfanilamide Chemical compound NC1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 FDDDEECHVMSUSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 238000007039 two-step reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
- C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/671—Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/6715—Unsaturated monofunctional alcohols or amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/71—Monoisocyanates or monoisothiocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/71—Monoisocyanates or monoisothiocyanates
- C08G18/715—Monoisocyanates or monoisothiocyanates containing sulfur in addition to isothiocyanate sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G77/26—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen nitrogen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G77/28—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen sulfur-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
- C08G77/445—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
- C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
- C08L83/12—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Abstract
本发明涉及用于制备具有氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物的新方法,其通过第一步:使具有至少一个羟基的有机聚合物(1)与式O=C=N-SO2X(I)的异氰酸酯(2)反应,其中X是卤素原子或拟卤素基团,前提条件是所述异氰酸酯的用量相对于(1)中每mol的羟基(-OH)为0.8-1.0mol,优选1.0mol的O=C=N-基团;和第二步:使从第一步中得到的具有至少一个式-O-C(=O)-NH-SO2X的基团的有机聚合物(3)与具有至少一个伯氨基或仲氨基(-NH-)的有机聚硅氧烷(4)反应,前提条件是所述有机聚硅氧烷(4)的用量相对于异氰酸酯(2)中每mol的-SO2X为1.2-4.0mol,优选2.0-3.0mol的氨基(-NH-)。
Description
本发明涉及由有机聚合物和有机聚硅氧烷制备Si-C-连接的共聚物的方法。
通常主要通过三种方法由有机硅和有机聚合物形成SiC-连接的共聚物:有机硅聚合物例如聚醚硅氧烷与异氰酸酯的反应(PU-有机硅);环氧基硅氧烷与多元胺的反应;以及烯丙氧基聚合物的硅氢化反应。前两种方法需要相对昂贵的特种原料,而最后一个方法中需要昂贵的贵金属催化剂。
US4,622,348描述了用于可自由基聚合的组合物的促进剂。所述促进剂通过氯磺酰异氰酸酯的两步反应得到:首先使异氰酸酯基与1当量的含羟基化合物反应,然后使氯磺酰基与1当量的伯胺或仲胺反应。所述含羟基化合物可例如是通过硅氢化反应可与有机硅连接的炔丙醇,或者所述伯胺可以是氨基硅烷,并且通过后续的缩聚反应或平衡反应可得到聚合物。
US5,189,217在背景技术中描述了氯磺酰异氰酸酯的不同反应性模式。首先,氯磺酰异氰酸酯(CSI)与甲磺酰基甲基胺(MMSA)在砜侧反应而形成甲磺酰基-N-甲基氨基磺酰基异氰酸酯(MSMASI)。然后在第二步中使异氰酸酯基与氨基化合物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶反应。
本发明所解决的问题是提供用于由有机聚合物和有机聚硅氧烷制备Si-C-连接的共聚物的方法,所述方法不需要昂贵的贵金属催化剂或特种原料;并且所述方法即使在不使用催化剂的情况下也快速进行至完全;所述反应基于自由可得的基础原料可非常经济地实践;并且使用所述方法得到的共聚物是稳定的。
本发明提供用于制备具有氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物的方法,其通过
第一步:使具有至少一个羟基的有机聚合物(1)与下式的异氰酸酯(2)反应
O=C=N-SO2X (I)
其中X是卤素原子或拟卤素离去基团,
前提条件是所述异氰酸酯的用量相对于(1)中每mol的羟基(-OH)为0.8-1.0mol,优选1.0mol的O=C=N-基,和
第二步:使从第一步中得到的具有至少一个式-O-C(=O)-NH-SO2X的基团的有机聚合物(3)与具有至少一个伯氨基或仲氨基(-NH-)的有机聚硅氧烷(4)反应,前提条件是所述有机聚硅氧烷(4)的用量相对于异氰酸酯(2)中每mol的-SO2X为1.0-20.0mol,优选1.2-10.0mol,更优选2.0-4.0mol的氨基(-NH-)。
US4,622,348中所述的方法需要额外的辅助性碱例如三乙胺,其需过量加入。
相比之下,本发明方法的优点在于不需要使用额外的辅助性碱。仅对于相对于每mol-SO2X为1.0-2.0mol的氨基,需要加入辅助性碱,不过需要加入较少的辅助性碱。
本发明还提供在所述硅氧烷聚合物和有机聚合物之间具有氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物,而US4,622,348中所述得到的氯磺酰异氰酸酯不是聚合物或共聚物,而据称是用于可自由基聚合的化合物的有效促进剂。
对于具有至少一个羟基的有机聚合物(1),本发明的方法优选使用下式的化合物:
Poly(-OH)r (II)
其中
r是1-10的整数,优选1、2或3,更优选1或2,以及
Poly表示一价至十价,优选一价、二价或三价,更优选一价或二价的有机聚合物衍生基团,其优选包含至少一个≡C-O-C≡或-C(=O)-O-C≡基团,并且优选是聚醚基。
所述有机聚合物(1)优选是下式的化合物:
R1[(-B)s-OH]r (III)
其中
B是式-O-(C=O)p-R5-的基团,
R1是一价至十价,优选一价、二价或三价,更优选一价或二价的1-30个碳原子,优选1-18个碳原子的烃基,
R5是线性或支链C2-C8-亚烷基,
p是0或1,优选为0,
s是1-100的整数,优选8-60,
并且r如上定义。
1-18个碳原子的一价烃基R1的实例是烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基或叔戊基、己基例如正己基、庚基例如正庚基、辛基例如正辛基和异辛基例如2,2,4-三甲基戊基、壬基例如正壬基、癸基例如正癸基、十二烷基例如正十二烷基、以及十八烷基例如正十八烷基;环烷基,例如环戊基、环己基、环庚基和甲基环己基;烯基,例如乙烯基、5-己烯基、环己烯基、1-丙烯基、烯丙基、3-丁烯基和4-戊烯基;炔基,例如乙炔基、炔丙基和1-丙炔基;芳基,例如苯基、萘基、蒽基和菲基;烷芳基,例如邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基和乙苯基;以及芳烷基,例如苯甲基、α-和β-苯乙基。
二价基团R1的实例是下式的基团:
-CH2CH2-
-CH2CH(CH3)-
-CH2CH2CH2CH2-
-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-,
并且三价和四价基团R1的实例是下式的基团:
-CH2(CH-)CH2-
CH3C(CH2-)3
C2H5C(CH2-)3
C(CH2-)4。
优选地,B是2-8个,优选2-6个碳原子的开环环氧化物或内酯。
B的实例是下式的基团:
-OCH2CH2-
-OCH2CH(CH3)-
-OCH(CH3)CH2-
-OCH2CH2CH2CH2-
-OCH2C(CH3)2-
-O(C=O)-CH2CH2CH2-
-O(C=O)-CH2CH2CH2CH2-
-O(C=O)-CH2CH2CH2CH2CH2-。
优选聚醚基团包含1-100个,更优选8-60个这些基团B。
因此,所述有机聚合物(1)包含s×r个这些基团。
所述有机聚合物(1)优选包含一个或多个氧乙烯、氧丙烯或氧丁烯单元或以嵌段型或无规排列的混合形式。
因此优选将下式的聚醚用作有机聚合物(1):
R6-[O-R5]s-O-H (IV),
更优选下式的那些:
R6-[O-CH2-CH(CH3)]x-[O-CH2-CH2]y-O-H (V)
其中
R5如上定义,
R6是氢原子、1-18个碳原子的烃基或式R7-C(O)-的基团,其中
R7是C1-C18烷基,
x是0-100的整数,以及
y是0-100的整数,
前提条件是所述聚合物(1)包含至少一个氧化烯基团。
优选地,R6是氢原子或1-8个碳原子的烃基。
所述有机聚合物(1)可具有一级甲醇、二级甲醇或三级甲醇端基。与指数“r”一致,它们优选是单官能、二官能或三官能的,更优选是单官能或二官能的。所述有机聚合物(1)通过常规方法制备。
所述化合物(2)中的X基团优选是氯原子。因此氯磺酰异氰酸酯(CSI)优选作为化合物(2)。
(2)中的拟卤素基团的实例是式-OCN、-SCN、-N3的那些基团。
根据本发明的方法的第一步优选在0-50°C,更优选5-30°C下进行,由此可避免副反应。根据本发明的第一步优选在常压,即在1020hPa下进行,但也可在更高或更低的压力下进行。
根据本发明的方法的第一步中的反应可以纯物质或在溶液中实施,在后一种情况下所述溶液需是无水的。溶剂的实例是醚类、二醇醚类、酯类或酮类。
所使用的有机聚合物(1)优选具有低熔点,更优选低于30°C的熔点,甚至更优选低于10°C的熔点。
根据本发明的方法的第二步包括将在第一步中得到的具有至少一个式-O-C(=O)-NH-SO2X的基团的有机聚合物(3)计量加入具有至少一个伯氨基或仲氨基(-NH-)的有机聚硅氧烷(4)中。
优选地,(4)中的伯氨基或仲氨基是下式的Si-C-连接的基团A:
-R2-[NR3-R4-]gNHR3 (VI),
其中
R2是1-18个碳原子的二价线性或支链烃基,
R3是氢原子;或1-18个碳原子的单价烃基,优选C1-C4烷基;或酰基,优选是氢原子,
R4是1-6个碳原子的二价烃基,以及
g是0、1、2、3或4,优选0或1。
优选地,用作有机聚硅氧烷(4)的有机聚硅氧烷具有以下通式:
其中
A如上定义,
R是1-18个碳原子的单价烃基,
R’是氢原子或1-18个碳原子的单价烃基,优选C1-C4烷基,
a是0或1,
b是0、1、2或3,
c是0或1,
前提条件是a+b+c的总和≤3,并且其中
所述有机聚硅氧烷每分子包含至少一个A基团。
优选地,用作有机聚硅氧烷(4)的有机聚硅氧烷具有以下通式:
AkR*3-kSiO(R2SiO)m(AR*SiO)nSiR*3-kAk (VIII)
其中
R*是R或式-OR’的基团,其中R和R’各自如上定义,
k是0或1,
m是0或1-1000的整数,
n是0或1-50的整数,
前提条件是所述有机聚硅氧烷每分子包含至少一个A基团。
1-18个碳原子的一价烃基R的实例是烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基或叔戊基、己基例如正己基、庚基例如正庚基、辛基例如正辛基和异辛基例如2,2,4-三甲基戊基、壬基例如正壬基、癸基例如正癸基、十二烷基例如正十二烷基、以及十八烷基例如正十八烷基;环烷基,例如环戊基、环己基、环庚基和甲基环己基;烯基,例如乙烯基、5-己烯基、环己烯基、1-丙烯基、烯丙基、3-丁烯基和4-戊烯基;炔基,例如乙炔基、炔丙基和1-丙炔基;芳基,例如苯基、萘基、蒽基和菲基;烷芳基,例如邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基和乙苯基;以及芳烷基,例如苯甲基、α-和β-苯乙基。
A基团的优选实例是下式的基团:
H2N(CH2)3-
H2N(CH2)2NH(CH2)3-
H2N(CH2)2NH(CH2)CH(CH3)CH2-
(环己基)NH(CH2)3-
CH3NH(CH2)3-
(CH3)2N(CH2)3-
CH3CH2NH(CH2)3-
(CH3CH2)2N(CH2)3-
CH3NH(CH2)2NH(CH2)3-
(CH3)2N(CH2)2NH(CH2)3-
CH3CH2NH(CH2)2NH(CH2)3-
(CH3CH2)2N(CH2)2NH(CH2)3-
及它们的部分乙酰化的形式。
A基团的特别优选的实例是下式的基团:
H2N(CH2)3-
H2N(CH2)2NH(CH2)3-
(环己基)NH(CH2)3-
(乙酰基)-NH(CH2)2NH(CH2)3-
H2N(CH2)2N(乙酰基)(CH2)3-
基团R*优选具有R的含义。
所述方法的第二步可使用有机和无机辅助性碱,由此可中和所得的酸HX,尽管这不是优选的。当使用辅助性碱时,它们的亲核性应尽可能地小,由此可不阻碍反应进程。
除了它们的伯氨基和仲氨基之外,有机聚硅氧烷(4)还可包含叔氨基,所述叔氨基在所述方法的第二步中起着酸清除剂的作用,并在其中被质子化。因此,不单独以单体化合物的形式加入这些,而是这些是共聚物的一部分,并因此也共同决定它的物理性质,例如水溶性和自分散性。
根据本发明的方法的第二步优选在0-80°C,更优选20-50°C的温度下进行,并且优选在常压,即在约1020hPa的压力下实施,但也可在更高或更低的压力下实施。
本发明的方法提供具有氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物。
因此,本发明提供每分子包含至少一个选自下式以及它们的混合物(IX)和(IX’)的氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物:
(Poly)-O-(C=O)-NH-SO2-NH[-R4-NZ]g-R2-(Si≡) (IX)和
H-NH[-R4-NZ]g-R2-(Si≡) (IX’)
其中
Z是式-SO2-NH-(C=O)-O-(Poly)的基团或是R3基团,其中Z是R3基团时,N原子是质子化的,
R2、R3和R4各自如上定义,
(Si≡)是通过Si-C键与所述有机聚硅氧烷的连接基,以及
(Poly)是与有机聚合物衍生的基团的连接基。
本发明的硅氧烷共聚物包含基于硅氧烷共聚物的总重量优选0.2-10重量%,更优选0.5-5重量%,甚至更优选0.5-2.0重量%的式(IX)和/或(IX’)的氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团。
本发明的硅氧烷共聚物原则上与US4,622,348中所述的用作可自由基聚合化合物的促进剂的氯磺酰异氰酸酯加成物的不同之处在于氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的量少得多。
这导致本发明的硅氧烷共聚物具有不同的性质/优点,例如这些化合物是液体,并且因此更易于处理。其硫含量优选小于2重量%,更优选远小于1重量%。
所述方法的第一步之后得到的具有式-O-C(=O)-NH-SO2的基团的有机聚合物(3)包含磺酰基,所述磺酰基在该方法的第二步中基本上按照统计学而等量地与有机聚硅氧烷(4)中的伯氨基和仲氨基反应。未磺化的氨基优选由所得酸HX质子化,然后处于铵基的形式。
因此,除了氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团之外,本发明的硅氧烷共聚物优选每分子还包含至少一个下式的Si-C连接的铵基A’:
-R2-[N(+)HR3-R4-]gN(+)H2R32*X(-) (X)
其中R2、R3、R4、X和g如上定义。
优选的氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团从使用优选的式H2N-(CH2)3-和H2N-(CH2)2-HN-(CH2)3-的氨基而得到,并因此是下式的那些:
其中Z、(Si≡)和(Poly)各自如上定义。
优选地,所述氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团通过式-SiR*dO(3-d)/2的硅氧烷单元与有机聚硅氧烷连接,其中d是0、1或2,优选1或2,以及R*如上定义。
优选地,氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团连接的有机聚合物衍生基团(Poly)是式-(O-R5)s-,优选式-[O-CH2-CH(CH3)]x-[O-CH2-CH2]y-的聚醚基,其中R5、s、x和y如上定义。
该氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团是高度极性的,并且产生强烈的氢键作用。因此,如果希望得到易流动的共聚物,有利的是向反应产物中加入粘度改进剂。优选可加入甲醇类,更优选低分子量的甲醇类MeOH、EtOH、PrOH、i-PrOH、n-BuOH、i-BuOH及它们的低级烷氧基化物。
根据本发明的硅氧烷共聚物的分子量(Mn)优选为5000-1000000道尔顿,更优选10000-200000道尔顿。通常粘度参数不可能归因到Mn上,因为粘度很大程度上取决于使用何种有机聚合物(3)和有机聚硅氧烷(4),特别取决于(3)中的OH基和(4)中的氨基(-NH-)的数量,并因此还取决于所述硅氧烷共聚物中有机聚合物和有机聚硅氧烷之间的氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的密度。
本发明还提供乳液,其包含:
(i)本发明的具有氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物,
(ii)任选存在的乳化剂,和
(iii)水。
本发明的乳液通过将组分(i)、(ii)和(iii)优选剧烈地混合而制备。
用于制备有机聚硅氧烷的乳液的技术是已知的。剧烈搅拌可在转子-定子搅拌装置、胶体磨机或高压匀化器中实施。
本发明的乳液中所使用的水的量基于100重量份的根据本发明的硅氧烷共聚物(i),优选为80-1000重量份,更优选100-500重量份。
乳化剂(ii)可以是任何已知的目前已成功地单独和以各种乳化剂的混合物的形式用于制备有机聚硅氧烷的水性乳液的阳离子型、阴离子型和非离子型乳化剂。
当将乳化剂用于本发明的乳液中时,它们的用量基于100重量份的根据本发明的硅氧烷共聚物(i),优选为5-40重量份,更优选为5-20重量份。
本发明的硅氧烷共聚物可通过化学计量的选择而变为水溶性或自乳化性的(所谓的自乳化体系),也就是说,它们不需要其它助剂用于乳化。所述硅氧烷共聚物可用于处理纺织织物、纺织纤维和皮革,用作涂料和油漆中的添加剂,用作化妆品制剂中的成分以及用作表面活性剂。它们作为纺织品柔软剂具有更为特别出众的性质。
实施例1:
在保护气(N2)下初始加入由等摩尔量的环氧乙烷和环氧丙烷形成的、具有44.3的OH值(Mn=2530;OH值为56.1应理解为表示1毫当量的OH/g聚醚,即44.3的OH值是0.79毫当量OH/g聚醚)340g的干燥的无规共聚物,并在冷却的同时与38.0g的氯磺酰异氰酸酯反应。-OH/-NCO之比为1.00。完成氯磺酰异氰酸酯的计量加入时自发性的放热反应终止。黄色澄清产物的酸值为80.82(mg KOH/g)。1H NMR显示出甲醇基完全转化为氯磺酰基氨基甲酸酯基(-O2CNHSO2Cl)。
将42.7g的具有氯磺酰基氨基甲酸酯基端基的该聚醚在约20分钟内计量加入到100.0g的具有0.758的胺值的α,ω-氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(用35.7g的异丙醇稀释)中。-NH-/-SO2Cl使用比为2.50。随后的自发性放热反应导致内部温度升高9°K,同时粘度也强烈地增加。初始混浊的反应混合物变为高度粘稠的澄清的聚醚-硅氧烷共聚物的异丙醇溶液(80%浓度)。共聚物包含约11重量%的EO基团和15重量%的PO基团。反应的硅氧烷原料中的氨基比例为80%,其中等摩尔的部分(40%)被质子化(通过游离酸HCl)并形成磺酰胺。1H NMR显示出原料在2.3-2.7ppm之间的N-CH2-基团下降至其初始值的20%。
用30g的异丙醇将50g的产物溶液稀释至50%浓度的溶液以更便于处理。为了制备共聚物乳液,在搅拌下一次一些地用抹刀手动加入总计53g的去离子水。由此得到高度分散的乳液,其包含30%的所述聚醚-硅氧烷共聚物(pH=5)。作为稀释至2%共聚物含量的稀释液,该乳液在室温下一周后无变化。
实施例2:
重复实施例1,不同之处是仅将26.7g的氯磺酰基氨基甲酸酯聚醚加入到100g的氨基硅氧烷(用31.7g的异丙醇稀释)中。这些原料量相当于-NH-/-SO2Cl比值为4.00。自发性的放热反应导致温度升高5°K,并且粘度显著增加。得到包含约8重量%的EO基团和11重量%的PO基团的聚醚-硅氧烷共聚物的80%浓度的澄清溶液。硅氧烷的氨基50%转化为25%的磺酰氨基,并形成25%的氯化铵基。1H NMR表明氨基硅氧烷的N-CH2基(2.3-2.7ppm)降低至其初始值的50%。
以与实施例1相同的方式,通过分批加入53g的水而将80g的50%浓度的异丙醇溶液转化为稳定的高度分散乳液(pH=7)。
实施例3:
在冷却下缓慢计量加入31.3g的氯磺酰异氰酸酯将400g的OH值为31.0的干燥的无规烯丙氧基乙氧基化物-共聚-丙氧基化物(等摩尔)转化为431.3g的烯丙基聚醚氯磺酰基氨基甲酸酯。其酸值为56.92。
在20分钟内将氯磺酰基氨基甲酸酯聚醚加入到氨基硅氧烷在32.4g异丙醇中的溶液中,从而使29.6g的该烯丙基聚醚衍生物与100g的常规氨基硅氧烷反应,所述氨基硅氧烷由氨乙基氨丙基甲基甲硅烷氧基和二甲基甲硅烷氧基单元和MeO/HO端基(Me=甲基)构成,具有0.305的酸值和1220mm2/s(25°C)的粘度。-NH-/-SO2Cl的使用比值为2.00。反应混合物升温约5°K,伴随粘度的显著增大。初始非常混浊的反应混合物得到包含约9重量%的EO基团和13重量%的PO基团的聚醚-硅氧烷共聚物的80%浓度的澄清溶液。硅氧烷的氨基完全转化为50%的磺酰氨基和50%的氯化铵基,这是明显的,因为在1H NMR中缺少N-CH2基团(2.3-2.7ppm)的信号。
将50g量的该共聚物溶液与7.1g的异丙醇混合以制备70%浓度的溶液。通过将76.2g的去离子水以一次一些地一起搅拌,得到高度分散的稳定乳液。
实施例4:
用40.9g的异丙醇稀释100g的实施例1的氨基硅氧烷。在室温下加入26.7g的实施例1的氯磺酰基氨基甲酸酯聚醚和36.9g的实施例3的氯磺酰基氨基甲酸酯聚醚。-NH-/-SO2Cl的使用比值为2.00。在30分钟的计量加入过程中,内部温度升高约8°K,并且粘度特别显著地增大。由此得到聚醚-聚硅氧烷在异丙醇中的80%浓度的乳液,其包含约15重量%的EO基团和20重量%的PO基团。所述硅氧烷的氨基已完全转化为50%的磺酰氨基和50%的氯化铵基,这对于所述共聚物相当于0.23的胺值。
用异丙醇将反应产物进一步稀释至50%。通过将53g的水一次一些地搅拌到80g的该溶液中,很容易得到了具有30重量%的共聚物含量的高度分散乳液。
Claims (9)
1.用于制备具有氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物的方法,所述方法是通过以下步骤:
第一步:使具有至少一个羟基的有机聚合物(1)与下式的异氰酸酯(2)反应
O=C=N-SO2X (I)
其中
X是卤素原子或拟卤素基团,
前提条件是所述异氰酸酯的用量相对于(1)中每mol的羟基(-OH)为0.8-1.0mol,优选1.0mol的O=C=N-基团,和
第二步:使从第一步中得到的具有至少一个式-O-C(=O)-NH-SO2X的基团的有机聚合物(3)与具有至少一个伯氨基或仲氨基(-NH-)的有机聚硅氧烷(4)反应,前提条件是所述有机聚硅氧烷(4)的用量相对于异氰酸酯(2)中每mol的-SO2X为1.2-4.0mol,优选2.0-3.0mol的氨基(-NH-)。
2.权利要求1的方法,其特征在于,所述有机聚合物(1)具有以下通式:
R1[(-B)s-OH]r (III)
其中
B是式-O-(C=O)p-R5-的基团,
R1为一价至十价,优选一价、二价或三价,更优选一价或二价的1-30个碳原子,优选1-18个碳原子的烃基,
R5是线性或支链C2-C8亚烷基,
p是0或1,优选为0,
r是1-10的整数,优选1、2或3,更优选1或2,以及
s是1-100的整数,优选8-60的整数。
3.权利要求1或2的方法,其特征在于,所述有机聚合物(1)是以下通式的聚醚:
R6-[O-CH2-CH(CH3)]x-[O-CH2-CH2]y-O-H (V)
其中
R6是氢原子、1-18个碳原子的烃基或式R7-C(O)-的基团,
R7是C1-C18烷基,
x是0-100的整数,以及
y是0-100的整数,
前提条件是所述聚合物(1)包含至少一个氧化烯基。
4.权利要求1、2或3的方法,其特征在于,所述有机聚硅氧烷(4)具有以下通式:
其中
A是下式的Si-C-连接的基团
-R2-[NR3-R4-]gNHR3 (VI)
R是1-18个碳原子的单价烃基,
R’是氢原子或1-18个碳原子的单价烃基,优选C1-C4烷基,
R2是1-18个碳原子的线性或支链二价烃基,
R3是氢原子;或1-18个碳原子的单价烃基,优选C1-C4烷基;或酰基,优选是氢原子,
R4是1-6个碳原子的二价烃基,
a是0或1,
b是0、1、2或3,
c是0或1,
g是0、1、2、3或4,优选0或1,
前提条件是a+b+c的总和≤3,并且其中
所述有机聚硅氧烷每分子包含至少一个A基团。
5.权利要求1-4之一的方法,其特征在于,所述有机聚硅氧烷(4)具有以下通式:
AkR*3-kSiO(R2SiO)m(AR*SiO)nSiR*3-kAk (VIII)
其中A如权利要求4中所定义,
R*是R或式-OR’的基团,其中R和R’各自如权利要求4所定义,
k是0或1,
m是0或1-1000的整数,
n是0或1-50的整数,
前提条件是所述有机聚硅氧烷每分子包含至少一个A基团。
6.硅氧烷共聚物,其每分子包含至少一个选自下式以及它们的混合物(IX)和(IX’)的氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团:
(Poly)-O-(C=O)-NH-SO2-NH[-R4-NZ]g-R2-(Si≡) (IX)
H-NH[-R4-NZ]g-R2-(Si≡) (IX’)
其中
Z是式-SO2-NH-(C=O)-O-(Poly)的基团或是R3基团,其中Z是R3基团时,N原子是质子化的,
R2、R3和R4各自如权利要求4所定义,
(Si≡)是通过Si-C键与所述有机聚硅氧烷的连接基,以及
(Poly)是与有机聚合物衍生基团的连接基。
7.权利要求6的硅氧烷共聚物,其特征在于,基于所述硅氧烷共聚物的总重量,它包含0.2-10重量%的式(IX)和/或(IX’)的氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团。
8.权利要求6或7的硅氧烷共聚物,其特征在于,除了式(IX)和/或(IX’)的氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团之外,其每分子还包含至少一个下式的Si-C-连接的铵基A’:
-R2-[N(+)HR3-R4-]gN(+)H2R32*X(-) (X)
其中
R2、R3、R4和g如权利要求4所定义,以及
X如权利要求1所定义。
9.乳液,其包含:
(i)权利要求6、7或8的或由权利要求1-5之一的方法得到的具有氨基甲酸酯磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物,
(ii)任选存在的乳化剂,和
(iii)水。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010038487A DE102010038487A1 (de) | 2010-07-27 | 2010-07-27 | Verfahren zur Herstellung von Siloxan-Copolymeren mit Urethansulfonamidoverbindungsgruppen |
DE102010038487.9 | 2010-07-27 | ||
PCT/EP2011/062460 WO2012013558A1 (de) | 2010-07-27 | 2011-07-20 | Verfahren zur herstellung von siloxan-copolymeren mit urethansulfonamidoverbindungsgruppen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103025799A true CN103025799A (zh) | 2013-04-03 |
CN103025799B CN103025799B (zh) | 2015-03-11 |
Family
ID=44503789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180036635.1A Expired - Fee Related CN103025799B (zh) | 2010-07-27 | 2011-07-20 | 用于制备具有氨基甲酸酯-磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物的方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8741979B2 (zh) |
EP (1) | EP2598556B1 (zh) |
JP (1) | JP2013536276A (zh) |
KR (1) | KR101498590B1 (zh) |
CN (1) | CN103025799B (zh) |
DE (1) | DE102010038487A1 (zh) |
WO (1) | WO2012013558A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109504283A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-22 | 江苏科技大学 | 一种具有刚性分子结构的有机硅涂料 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010039704A1 (de) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Wacker Chemie Ag | Emulsionen von Organopolysiloxane mit sauren und basischen Gruppen und deren Herstellung |
HUE042411T2 (hu) * | 2012-09-04 | 2019-06-28 | Covestro Deutschland Ag | Izocianátoszilán tiouretán-szerkezettel |
US8987180B2 (en) * | 2012-12-18 | 2015-03-24 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Wet wipes including silicone reactive amino containing dimethicone copolyols |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1726006A (zh) * | 2002-12-17 | 2006-01-25 | 莱雅公司 | 含有油聚硅氧烷-聚酰胺聚合物和短链酯的组合物 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3562352A (en) * | 1968-09-06 | 1971-02-09 | Avco Corp | Polysiloxane-polyurethane block copolymers |
US4622348A (en) | 1984-11-27 | 1986-11-11 | Loctite Corporation | Chlorosulfonyl isocyanate derivatives as anaerobic accelerators |
US5221724A (en) | 1987-08-12 | 1993-06-22 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Polysiloxane polyurea urethanes |
US5189217A (en) | 1991-03-21 | 1993-02-23 | Lonza, Ltd. | Process for the production of 1-(N-Methanesulfonyl-N-methylaminosulfonyl)-3-(2-pyrimidyl)urea derivatives |
FR2771927B1 (fr) * | 1997-12-05 | 2001-12-07 | Oreal | Composition cosmetique ou dermatologique comprenant un polymere filmogene et une emulsion aqueuse de silicone |
KR101352811B1 (ko) * | 2006-07-31 | 2014-02-17 | 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 | 경화성 에폭시 수지-기재 접착성 조성물 |
-
2010
- 2010-07-27 DE DE102010038487A patent/DE102010038487A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-07-20 CN CN201180036635.1A patent/CN103025799B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-07-20 JP JP2013521071A patent/JP2013536276A/ja active Pending
- 2011-07-20 KR KR1020137003752A patent/KR101498590B1/ko active IP Right Grant
- 2011-07-20 WO PCT/EP2011/062460 patent/WO2012013558A1/de active Application Filing
- 2011-07-20 EP EP11743478.7A patent/EP2598556B1/de not_active Not-in-force
- 2011-07-20 US US13/812,112 patent/US8741979B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1726006A (zh) * | 2002-12-17 | 2006-01-25 | 莱雅公司 | 含有油聚硅氧烷-聚酰胺聚合物和短链酯的组合物 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109504283A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-22 | 江苏科技大学 | 一种具有刚性分子结构的有机硅涂料 |
CN109504283B (zh) * | 2018-11-08 | 2021-02-05 | 江苏科技大学 | 一种具有刚性分子结构的有机硅涂料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012013558A1 (de) | 2012-02-02 |
CN103025799B (zh) | 2015-03-11 |
US8741979B2 (en) | 2014-06-03 |
KR101498590B1 (ko) | 2015-03-05 |
EP2598556B1 (de) | 2014-09-03 |
DE102010038487A1 (de) | 2012-02-02 |
EP2598556A1 (de) | 2013-06-05 |
JP2013536276A (ja) | 2013-09-19 |
US20130123376A1 (en) | 2013-05-16 |
KR20130054989A (ko) | 2013-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6489498B2 (en) | Silanes with hydrophilic groups, their synthesis and use as surfactants in aqueous media | |
JP2749520B2 (ja) | 親水性基を有するシランおよびそれからなる水性媒体中での界面活性剤 | |
CN101362823B (zh) | 枝化聚有机硅氧烷的制备方法 | |
US5075403A (en) | Amino/polyoxyalkylenated polydioganosiloxanes | |
US9399011B2 (en) | Low viscosity polyorganosiloxanes comprising quaternary ammonium groups, methods for the production and the use thereof | |
US20210130551A1 (en) | Sioc-bonded, linear polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers | |
CN103025799B (zh) | 用于制备具有氨基甲酸酯-磺酰氨基连接基团的硅氧烷共聚物的方法 | |
JPH06228317A (ja) | ポリシロキサン−ポリオキシアルキレンブロック共重合体およびポリウレタン発泡材の製造のための該ブロック共重合体からなる安定化剤 | |
CN112011057A (zh) | 制备聚氧化烯聚硅氧烷嵌段聚合物的方法 | |
CN102241824A (zh) | 硅酮乳液的制备方法 | |
CN103270087B (zh) | 聚硅氧烷天冬氨酸酯共聚物 | |
EP1006140B1 (en) | Process for the preparation of siloxane-oxyalkylene copolymers | |
US6207781B1 (en) | Polymerization of an organofunctional cocyclic siloxane | |
EP2998360B1 (en) | Curable silicone emulsion composition | |
US20130280201A1 (en) | Fully acylated amino-functional organopolysiloxanes | |
US6441105B2 (en) | Synthetic fiber treatment agent composition | |
US6313256B1 (en) | Dimethicone copolyol amido quats | |
KR100280924B1 (ko) | 결합된 실록산 블록을 갖는 신규의 실록산 블럭공중합체 | |
US11613672B2 (en) | Aqueous emulsions of oxamidoester-functionalized organopolysiloxanes | |
JP2685684B2 (ja) | 泡抑制剤組成物 | |
EP1325188B1 (en) | Polysiloxanes with quaternary groups featuring nitrogen atoms | |
EP1527139B1 (en) | Compositions which comprise polyorganosiloxanes with quaternary ammonium groups | |
CN116390990A (zh) | 用草酸聚醚预交联的氨基官能化有机聚硅氧烷的水性分散体 | |
DE102005012410A1 (de) | Ionische Gruppen aufweisende Organopolysiloxane |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150311 Termination date: 20210720 |