CN106398677A - 一种驱油有机硅表面活性剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种驱油有机硅表面活性剂及其制备方法，本发明的驱油有机硅表面活性剂通过引入特殊的ABA结构，使得该表面活性剂具有极低的临界胶束浓度，具备更低得表面张力，铺展及驱油效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅表面活性剂技术领域，尤其涉及一种驱油有机硅表面活性剂及其制备方法。
背景技术
表面活性剂(surfactant)被誉为“工业味精”，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂一般为具有亲水与疏水基团的有机两性分子，可溶于有机溶液和水溶液。亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。它是一大类有机化合物，他们的性质极具特色，应用极为灵活、广泛，有很大的实用价值和理论意义。
有机硅表面活性剂由于硅氧链的柔顺性，使其在水界面排列更加紧密，因此具有表面活性高，润湿铺展性好，乳化稳定性好等特点，同时其具有较低的生理毒性，已经被作为分散剂、消泡剂、柔软剂等广泛应用于纺织、日化、皮革、农药等领域。
然而，现有的有机硅表面活性剂的表面张力还有待提高，铺展及驱油效果还有较大提升空间。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种表面张力低、铺展及驱油效果好的驱油有机硅表面活性剂及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种驱油有机硅表面活性剂，其结构式如下，
其中，n＝0～20，m＝0～10，Me代表甲基。
在以上技术方案的基础上，优选的，其包括以下摩尔份的原料组分，
四甲基环四硅氧烷1份，
双端不饱和聚醚7～20份，
七甲基三硅氧烷2～6份。
进一步优选的，还包括催化剂，采用异丙醇与氯铂酸的络合物，络合物用量为四甲基环四硅氧烷、单端不饱和聚醚和七甲基三硅氧烷总重量的5～50ppm。更进一步优选的，所述催化剂的制备步骤包括，将1重量份的氯铂酸溶于10～50重量份的异丙醇中，获得异丙醇与氯铂酸络合物。
进一步优选的，所述双端不饱和聚醚采用C3H5O-(C2H4O)m-(C3H6O)n-C3H5，其中n＝0～20，m＝0～10。更进一步优选的，所述双端不饱和聚醚包括以下摩尔份的原料组分，
烯丙醇1份，
环氧乙烷0～16份，
环氧丙烷0～10份，
氯丙烯1～4份。
更进一步优选的，所述双端不饱和聚醚的制备包括以下步骤，
步骤一，以烯丙醇为起始剂，在碱催化剂作用下，温度90～140℃，在高压反应釜内，加入环氧乙烷、环氧丙烷，聚合形成羟基封端的不饱和聚醚；
步骤二，将1摩尔份的羟基封端的不饱和聚醚与溶剂投入反应釜，升温回流脱水，降温至70℃，将1.2摩尔份的氯丙烯缓慢滴入反应釜内，保温2小时，降温过滤，抽滤拔除出溶剂，形成双端不饱和聚醚。
第二方面，本发明提供了本发明第一方面所述驱油有机硅表面活性剂的制备方法，包括以下步骤，
S1，制备双端不饱和聚醚，
S2，制备催化剂，
S3，将步骤S1中得到的双端不饱和聚醚、四甲基环四硅氧烷、七甲基三硅氧烷投入反应釜中，快速搅拌，升温至90～140℃，加入反应物重量的5～50ppm的步骤S2得到的催化剂，升温至120～160℃，物料由浑浊变为透明，保温3～4小时，再经减压拨除低沸点物，降温，即得到驱油有机硅表面活性剂成品。
本发明的驱油有机硅表面活性剂及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的驱油有机硅表面活性剂通过引入特殊的ABA结构，使得该表面活性剂具有极低的临界胶束浓度；
(2)本发明的驱油有机硅表面活性剂通过引入特殊的ABA结构，使得该表面活性剂具备更低得表面张力，铺展及驱油效果更好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
首先，制备制备双端不饱和聚醚C3H5O(C2H4O)9C3H5。
步骤一，以烯丙醇为起始剂，在KOH作用下，温度90℃，在高压反应釜内，加入环氧乙烷、环氧丙烷，聚合形成羟基封端的不饱和聚醚；
步骤二，将1摩尔份的羟基封端的不饱和聚醚与溶剂投入反应釜，升温回流脱水，降温至70℃，将1.2摩尔份的氯丙烯缓慢滴入反应釜内，保温2小时，降温过滤，抽滤拔除出溶剂，形成两端均烯丙基的聚醚。
其次，制备催化剂。将1g的氯铂酸溶于10g的异丙醇中，获得异丙醇与氯铂酸络合物，备用。
最后，制备驱油有机硅表面活性剂成品。将12g四甲基环四硅氧烷，44.2g七甲基三硅氧烷，102g双封端聚醚C3H5O(C2H4O)9C3H5投入反应釜中，快速搅拌，升温至110℃，加入0.01g质量浓度为10％的异丙醇与氯铂酸络合物，升温至130℃，物料由浑浊变为透明，保温3小时，再经减压拨除低沸点物，自然降温，即得到驱油有机硅表面活性剂成品。
经测试，本实施例所制备得到的驱油有机硅表面活性剂成品粘度为31CS，表面张力：22.35mN/m。
实施例2
首先，制备双端不饱和聚醚C3H5O(C2H4O)7(C3H6O)3C3H5。
步骤一，以烯丙醇为起始剂，在KOH作用下，温度120℃，在高压反应釜内，加入环氧乙烷、环氧丙烷，聚合形成羟基封端的不饱和聚醚；
步骤二，将1摩尔份的羟基封端的不饱和聚醚与溶剂投入反应釜，升温回流脱水，降温至70℃，将1.2摩尔份的氯丙烯缓慢滴入反应釜内，保温2小时，降温过滤，抽滤拔除出溶剂，形成两端均烯丙基的聚醚。
其次，制备催化剂。将1g的氯铂酸溶于10g的异丙醇中，获得异丙醇与氯铂酸络合物，备用。
最后，制备驱油有机硅表面活性剂成品。将12g四甲基环四硅氧烷，44.2g七甲基三硅氧烷，118g双封端聚醚C3H5O(C2H4O)9C3H5投入反应釜中，快速搅拌，升温至110℃，加入0.01g质量浓度为10％的异丙醇与氯铂酸络合物，升温至130℃，物料由浑浊变为透明，保温3小时，再经减压拨除低沸点物，自然降温，即得到驱油有机硅表面活性剂成品。
经测试，本实施例所制备得到的驱油有机硅表面活性剂成品粘度为30CS，表面张力：22.5mN/m。
实施例3
首先，制备双端不饱和聚醚C3H5O(C2H4O)13(C3H6O)3C3H5。
步骤一，以烯丙醇为起始剂，在KOH作用下，温度140℃，在高压反应釜内，加入环氧乙烷、环氧丙烷，聚合形成羟基封端的不饱和聚醚；
步骤二，将1摩尔份的羟基封端的不饱和聚醚与溶剂投入反应釜，升温回流脱水，降温至70℃，将1.2摩尔份的氯丙烯缓慢滴入反应釜内，保温2小时，降温过滤，抽滤拔除出溶剂，形成两端均烯丙基的聚醚。
其次，制备催化剂。将1g的氯铂酸溶于10g的异丙醇中，获得异丙醇与氯铂酸络合物，备用。
最后，制备驱油有机硅表面活性剂成品。将12g四甲基环四硅氧烷，44.2g七甲基三硅氧烷和169g C3H5O(C2H4O)13(C3H6O)3C3H5投入反应釜中，快速搅拌，升温至110℃，加入0.01g质量浓度为10％的异丙醇与氯铂酸络合物，升温至130℃，物料由浑浊变为透明，保温3小时，再经减压拨除低沸点物，自然降温，即得到驱油有机硅表面活性剂成品。
经测试，本实施例所制备得到的驱油有机硅表面活性剂成品粘度为35CS，表面张力：22.8mN/m。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种驱油有机硅表面活性剂，其特征在于：其结构式如下，
其中，n＝0～20，m＝0～10，Me代表甲基。
2.如权利要求1所述的驱油有机硅表面活性剂，其特征在于：其包括以下摩尔份的原料组分，
四甲基环四硅氧烷 1份，
双端不饱和聚醚 7～20份，
七甲基三硅氧烷 2～6份。
3.如权利要求2所述的驱油有机硅表面活性剂，其特征在于：还包括催化剂，采用异丙醇与氯铂酸的络合物，络合物用量为四甲基环四硅氧烷、双端不饱和聚醚和七甲基三硅氧烷总重量的5～50ppm。
4.如权利要求3所述的驱油有机硅表面活性剂，其特征在于：所述催化剂的制备步骤包括，将1重量份的氯铂酸溶于10～50重量份的异丙醇中，获得异丙醇与氯铂酸络合物。
5.如权利要求2所述的驱油有机硅表面活性剂，其特征在于：所述所述双端不饱和聚醚采用C3H5O-(C2H4O)m-(C3H6O)n-C3H5，其中n＝0～20，m＝0～10。
6.如权利要求5所述的驱油有机硅表面活性剂，其特征在于：所述双端不饱和聚醚包括以下摩尔份的原料组分，
烯丙醇 1份，
环氧乙烷 0～16份，
环氧丙烷 0～10份，
氯丙烯 1～4份。
7.如权利要求6所述的驱油有机硅表面活性剂，其特征在于：所述双端不饱和聚醚的制备包括以下步骤，
步骤一，以烯丙醇为起始剂，在碱催化剂作用下，温度90～140℃，在高压反应釜内，加入环氧乙烷、环氧丙烷，聚合形成羟基封端的不饱和聚醚；
步骤二，将1摩尔份的羟基封端的不饱和聚醚与溶剂投入反应釜，升温回流脱水，降温至70℃，将1.2摩尔份的氯丙烯缓慢滴入反应釜内，保温2小时，降温过滤，抽滤拔除出溶剂，形成双端不饱和聚醚。
8.如权利要求1所述的驱油有机硅表面活性剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，制备双端不饱和聚醚，
S2，制备催化剂，
S3，将步骤S1中得到的双端不饱和聚醚、四甲基环四硅氧烷、七甲基三硅氧烷投入反应釜中，快速搅拌，升温至90～140℃，加入反应物重量的5～50ppm的步骤S2得到的催化剂，升温至120～160℃，物料由浑浊变为透明，保温3～4小时，再经减压拨除低沸点物，降温，即得到驱油有机硅表面活性剂成品。
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