CN106622014A - 一种改性复合高分子表面活性剂 - Google Patents

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蒋怀明
夏时先
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Abstract

本发明公开了一种改性复合高分子表面活性剂，其原料包括改性有机硅表面活性剂、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂、磺基甜菜碱型硅表面活性剂、羧基甜菜碱型硅表面活性剂、三硅氧烷表面活性剂、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠、十二烷基硫酸钠、α‑烯烃磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、月桂酸二乙醇酰胺和乙醇。本发明的改性复合高分子表面活性剂具有优异的表面活性，表面张力低，且抗静电性能好。

Description

一种改性复合高分子表面活性剂
技术领域
本发明涉及一种表面活性剂，尤其涉及一种改性复合高分子表面活性剂。
背景技术
有机硅表面活性剂是以聚二甲基硅氧烷链为其疏水性主链，然后在其中间位或端位再连接上一个或多个有机极性基团而构成的一类表面活性剂。有机硅表面活性剂具有独特的性能，可以将水的表面张力降低至20mN/m，在水溶液和非水介质中都有表面活性，且分子结构多样性，高相对分子质量时仍是流体。目前已在纺织、化妆品、塑料、油漆、涂料、农业化学品、石油、化工、医药、汽车、电子、机械加工等方面广泛使用。
现有技术中的改性复合高分子表面活性剂的表面活性和抗静电性无法满足实际使用时的需求，且表面张力高，因此亟需设计一种改性复合高分子表面活性剂来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种改性复合高分子表面活性剂，具有优异的表面活性，表面张力低，且抗静电性能好。
本发明提出的一种改性复合高分子表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂20-40份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂5-15份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂3-8份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂1-4份、三硅氧烷表面活性剂4-8份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4-6份、十二烷基硫酸钠3-6份、α-烯烃磺酸盐2-4份、十六烷基三甲基溴化铵1-3份、十六烷基三甲基氯化铵1-3份、十二烷基二甲基苄基氯化铵2-4份、壬基酚聚氧乙烯醚3-5份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯2-5份、月桂酸二乙醇酰胺3-5份、乙醇4-8份。
优选地，改性有机硅表面活性剂的原料按重量份包括：钠珠15-25份、聚醚F-63-9份、环氧氯丙烷2-5份、氯铂酸3-6份、异丙醇4-8份、含氢硅油3-6份。
优选地，改性有机硅表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将钠珠置于搅拌装置中，通入氮气，接着加入聚醚F-6混合均匀，水浴加热至75-85℃，保温20-40min，接着在氮气的保护下搅拌46-52h，冷却至室温得到物料a；
S2、向物料a中加入环氧氯丙烷混合均匀，水浴加热至75-85℃，保温5-7h，静置分层，去上层溶液，冷却至室温得到物料b；
S3、向物料b中加入氯铂酸和异丙醇混合均匀，接着再加入甲苯作为溶剂，然后通入氮气，加入含氢硅油混合均匀，水浴加热至70-80℃，保温4-6h，减压蒸馏，去除低沸物，冷却至室温得到改性有机硅表面活性剂。
优选地，改性有机硅表面活性剂的原料中，聚醚F-6中双键值大于等于0.5mmol/g，摩尔质量为1180-1220g/mol。
优选地，改性有机硅表面活性剂的原料中，含氢硅油中Si-H基质量分数为0.16-0.22％。
优选地，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂25-35份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂8-12份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂4-7份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂2-3份、三硅氧烷表面活性剂5-7份、十二烷基苯磺酸钠2-4份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4.5-5.5份、十二烷基硫酸钠4-5份、α-烯烃磺酸盐2.5-3.5份、十六烷基三甲基溴化铵1.5-2.5份、十六烷基三甲基氯化铵1.5-2.5份、十二烷基二甲基苄基氯化铵2.5-3.5份、壬基酚聚氧乙烯醚3.5-4.5份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯3-4份、月桂酸二乙醇酰胺3.5-4.5份、乙醇5-7份。
优选地，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂30份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂10份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂5.5份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂2.5份、三硅氧烷表面活性剂6份、十二烷基苯磺酸钠3份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠5份、十二烷基硫酸钠4.5份、α-烯烃磺酸盐3份、十六烷基三甲基溴化铵2份、十六烷基三甲基氯化铵2份、十二烷基二甲基苄基氯化铵3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯3.5份、月桂酸二乙醇酰胺4份、乙醇6份。
本发明的一种改性复合高分子表面活性剂，其原料包括改性有机硅表面活性剂、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂、磺基甜菜碱型硅表面活性剂、羧基甜菜碱型硅表面活性剂、三硅氧烷表面活性剂、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯烃磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、月桂酸二乙醇酰胺和乙醇。以改性有机硅表面活性剂和糖苷改性三硅氧烷表面活性剂为主料，以磺基甜菜碱型硅表面活性剂、羧基甜菜碱型硅表面活性剂、三硅氧烷表面活性剂、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯烃磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、月桂酸二乙醇酰胺和乙醇为补强剂和助剂，其中添加的改性有机硅表面活性剂以钠珠、聚醚F-6、环氧氯丙烷、氯铂酸、异丙醇和含氢硅油为原料，以聚醚F-6和环氧氯丙烷为主要原料，然后用含氢硅油进行硅氢加成反应，制备得到改性有机硅表面活性剂使得本发明的改性复合高分子表面活性剂具有优异的表面活性，表面张力低，且抗静电性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性有机硅表面活性剂的重量份可以为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份；糖苷改性三硅氧烷表面活性剂的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；磺基甜菜碱型硅表面活性剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；羧基甜菜碱型硅表面活性剂的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；三硅氧烷表面活性剂的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；十二烷基苯磺酸钠的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；十二烷基硫酸钠的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；α-烯烃磺酸盐的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；十六烷基三甲基溴化铵的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；十六烷基三甲基氯化铵的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；壬基酚聚氧乙烯醚的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；月桂酸二乙醇酰胺的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；乙醇的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份。
实施例1
本发明提出的一种改性复合高分子表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂30份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂10份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂5.5份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂2.5份、三硅氧烷表面活性剂6份、十二烷基苯磺酸钠3份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠5份、十二烷基硫酸钠4.5份、α-烯烃磺酸盐3份、十六烷基三甲基溴化铵2份、十六烷基三甲基氯化铵2份、十二烷基二甲基苄基氯化铵3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯3.5份、月桂酸二乙醇酰胺4份、乙醇6份。
改性有机硅表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将20份钠珠置于搅拌装置中，通入氮气，接着加入6份聚醚F-6混合均匀，水浴加热至80℃，保温30min，接着在氮气的保护下搅拌49h，冷却至室温得到物料a；
S2、向物料a中加入3.5份环氧氯丙烷混合均匀，水浴加热至80℃，保温6h，静置分层，去上层溶液，冷却至室温得到物料b；
S3、向物料b中加入4.5份氯铂酸和6份异丙醇混合均匀，接着再加入甲苯作为溶剂，然后通入氮气，加入4.5份含氢硅油混合均匀，水浴加热至75℃，保温5h，减压蒸馏，去除低沸物，冷却至室温得到改性有机硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂的原料中，聚醚F-6中双键值为0.5mmol/g，摩尔质量为1200g/mol。含氢硅油中Si-H基质量分数为0.19％。
实施例2
本发明提出的一种改性复合高分子表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂20份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂15份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂3份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂4份、三硅氧烷表面活性剂4份、十二烷基苯磺酸钠5份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4份、十二烷基硫酸钠6份、α-烯烃磺酸盐2份、十六烷基三甲基溴化铵3份、十六烷基三甲基氯化铵1份、十二烷基二甲基苄基氯化铵4份、壬基酚聚氧乙烯醚3份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯5份、月桂酸二乙醇酰胺3份、乙醇8份。
改性有机硅表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将15份钠珠置于搅拌装置中，通入氮气，接着加入9份聚醚F-6混合均匀，水浴加热至75℃，保温40min，接着在氮气的保护下搅拌46h，冷却至室温得到物料a；
S2、向物料a中加入5份环氧氯丙烷混合均匀，水浴加热至75℃，保温7h，静置分层，去上层溶液，冷却至室温得到物料b；
S3、向物料b中加入3份氯铂酸和8份异丙醇混合均匀，接着再加入甲苯作为溶剂，然后通入氮气，加入3份含氢硅油混合均匀，水浴加热至70℃，保温6h，减压蒸馏，去除低沸物，冷却至室温得到改性有机硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂的原料中，聚醚F-6中双键值为0.6mmol/g，摩尔质量为1180g/mol。含氢硅油中Si-H基质量分数为；0.22％。
实施例3
本发明提出的一种改性复合高分子表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂40份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂5份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂8份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂1份、三硅氧烷表面活性剂8份、十二烷基苯磺酸钠1份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠6份、十二烷基硫酸钠3份、α-烯烃磺酸盐4份、十六烷基三甲基溴化铵1份、十六烷基三甲基氯化铵3份、十二烷基二甲基苄基氯化铵2份、壬基酚聚氧乙烯醚5份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯2份、月桂酸二乙醇酰胺5份、乙醇4份。
改性有机硅表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将25份钠珠置于搅拌装置中，通入氮气，接着加入3份聚醚F-6混合均匀，水浴加热至85℃，保温20min，接着在氮气的保护下搅拌52h，冷却至室温得到物料a；
S2、向物料a中加入2份环氧氯丙烷混合均匀，水浴加热至85℃，保温5h，静置分层，去上层溶液，冷却至室温得到物料b；
S3、向物料b中加入6份氯铂酸和4份异丙醇混合均匀，接着再加入甲苯作为溶剂，然后通入氮气，加入6份含氢硅油混合均匀，水浴加热至80℃，保温4h，减压蒸馏，去除低沸物，冷却至室温得到改性有机硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂的原料中，聚醚F-6中双键值为0.55mmol/g，摩尔质量为1220g/mol。含氢硅油中Si-H基质量分数为0.16％。
实施例4
本发明提出的一种改性复合高分子表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂25份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂12份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂4份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂3份、三硅氧烷表面活性剂5份、十二烷基苯磺酸钠4份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4.5份、十二烷基硫酸钠5份、α-烯烃磺酸盐2.5份、十六烷基三甲基溴化铵2.5份、十六烷基三甲基氯化铵1.5份、十二烷基二甲基苄基氯化铵3.5份、壬基酚聚氧乙烯醚3.5份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯4份、月桂酸二乙醇酰胺3.5份、乙醇7份。
改性有机硅表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将18份钠珠置于搅拌装置中，通入氮气，接着加入8份聚醚F-6混合均匀，水浴加热至78℃，保温35min，接着在氮气的保护下搅拌47h，冷却至室温得到物料a；
S2、向物料a中加入4份环氧氯丙烷混合均匀，水浴加热至78℃，保温6.5h，静置分层，去上层溶液，冷却至室温得到物料b；
S3、向物料b中加入4份氯铂酸和7份异丙醇混合均匀，接着再加入甲苯作为溶剂，然后通入氮气，加入3.5份含氢硅油混合均匀，水浴加热至72℃，保温5.5h，减压蒸馏，去除低沸物，冷却至室温得到改性有机硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂的原料中，聚醚F-6中双键值为0.65mmol/g，摩尔质量为1185g/mol。含氢硅油中Si-H基质量分数为0.21％。
实施例5
本发明提出的一种改性复合高分子表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂35份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂8份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂7份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂2份、三硅氧烷表面活性剂7份、十二烷基苯磺酸钠2份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠5.5份、十二烷基硫酸钠4份、α-烯烃磺酸盐3.5份、十六烷基三甲基溴化铵1.5份、十六烷基三甲基氯化铵2.5份、十二烷基二甲基苄基氯化铵2.5份、壬基酚聚氧乙烯醚4.5份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯3份、月桂酸二乙醇酰胺4.5份、乙醇5份。
改性有机硅表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将22份钠珠置于搅拌装置中，通入氮气，接着加入4份聚醚F-6混合均匀，水浴加热至82℃，保温25min，接着在氮气的保护下搅拌51h，冷却至室温得到物料a；
S2、向物料a中加入3份环氧氯丙烷混合均匀，水浴加热至82℃，保温5.5h，静置分层，去上层溶液，冷却至室温得到物料b；
S3、向物料b中加入5份氯铂酸和5份异丙醇混合均匀，接着再加入甲苯作为溶剂，然后通入氮气，加入5.5份含氢硅油混合均匀，水浴加热至78℃，保温4.5h，减压蒸馏，去除低沸物，冷却至室温得到改性有机硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂的原料中，聚醚F-6中双键值为0.75mmol/g，摩尔质量为1215g/mol。含氢硅油中Si-H基质量分数为0.17％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改性复合高分子表面活性剂，其特征在于，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂20-40份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂5-15份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂3-8份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂1-4份、三硅氧烷表面活性剂4-8份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4-6份、十二烷基硫酸钠3-6份、α-烯烃磺酸盐2-4份、十六烷基三甲基溴化铵1-3份、十六烷基三甲基氯化铵1-3份、十二烷基二甲基苄基氯化铵2-4份、壬基酚聚氧乙烯醚3-5份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯2-5份、月桂酸二乙醇酰胺3-5份、乙醇4-8份。
2.根据权利要求1所述的改性复合高分子表面活性剂，其特征在于，改性有机硅表面活性剂的原料按重量份包括：钠珠15-25份、聚醚F-63-9份、环氧氯丙烷2-5份、氯铂酸3-6份、异丙醇4-8份、含氢硅油3-6份。
3.根据权利要求1或2所述的改性复合高分子表面活性剂，其特征在于，改性有机硅表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将钠珠置于搅拌装置中，通入氮气，接着加入聚醚F-6混合均匀，水浴加热至75-85℃，保温20-40min，接着在氮气的保护下搅拌46-52h，冷却至室温得到物料a；
S2、向物料a中加入环氧氯丙烷混合均匀，水浴加热至75-85℃，保温5-7h，静置分层，去上层溶液，冷却至室温得到物料b；
S3、向物料b中加入氯铂酸和异丙醇混合均匀，接着再加入甲苯作为溶剂，然后通入氮气，加入含氢硅油混合均匀，水浴加热至70-80℃，保温4-6h，减压蒸馏，去除低沸物，冷却至室温得到改性有机硅表面活性剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的改性复合高分子表面活性剂，其特征在于，改性有机硅表面活性剂的原料中，聚醚F-6中双键值大于等于0.5mmol/g，摩尔质量为1180-1220g/mol。
5.根据权利要求1-4任一项所述的改性复合高分子表面活性剂，其特征在于，改性有机硅表面活性剂的原料中，含氢硅油中Si-H基质量分数为0.16-0.22％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的改性复合高分子表面活性剂，其特征在于，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂25-35份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂8-12份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂4-7份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂2-3份、三硅氧烷表面活性剂5-7份、十二烷基苯磺酸钠2-4份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4.5-5.5份、十二烷基硫酸钠4-5份、α-烯烃磺酸盐2.5-3.5份、十六烷基三甲基溴化铵1.5-2.5份、十六烷基三甲基氯化铵1.5-2.5份、十二烷基二甲基苄基氯化铵2.5-3.5份、壬基酚聚氧乙烯醚3.5-4.5份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯3-4份、月桂酸二乙醇酰胺3.5-4.5份、乙醇5-7份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的改性复合高分子表面活性剂，其特征在于，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂30份、糖苷改性三硅氧烷表面活性剂10份、磺基甜菜碱型硅表面活性剂5.5份、羧基甜菜碱型硅表面活性剂2.5份、三硅氧烷表面活性剂6份、十二烷基苯磺酸钠3份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠5份、十二烷基硫酸钠4.5份、α-烯烃磺酸盐3份、十六烷基三甲基溴化铵2份、十六烷基三甲基氯化铵2份、十二烷基二甲基苄基氯化铵3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯3.5份、月桂酸二乙醇酰胺4份、乙醇6份。
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