CN108047263A - 一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机硅化工领域，涉及一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，具有硅氢（Si‑H）活性键的三硅氧烷类化合物（A）与具有碳碳多键的醚类化合物（B）进行硅氢加成反应，生成三硅氧烷表面活性剂化合物（C），硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应，塞流式反应器为螺旋状结构。一种三硅氧烷表面活性剂的生产装置，该装置为塞流式反应器，螺旋状结构，反应器通过与外部的换热介质热交换控制反应器内的温度。根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，具有超低表面张力、超级扩展性能、高渗透性能、高活性的优点。

Description

一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺及其装置
技术领域
本发明属于有机硅化工领域，尤其涉及一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺及其装置。
背景技术
三硅氧烷表面活性剂是一种新型农药助剂，它能显著降低水的表面张力，具有良好的润湿性、较强的粘附性、极佳的铺展性、较高的气孔渗透率和良好的抗雨冲刷性等优点。
三硅氧烷表面活性剂能降低油水界面的界面张力，同时，还能在低能疏水表面润湿扩展，因其优异的表面性能、润湿扩展能力，已成功应用在润湿剂、泡沫稳定剂、润滑剂、乳化剂等多个领域。
三硅氧烷表面活性剂的生产合成一般采用硅氢加成反应。硅氢加成反应为强放热反应，反应过程中通常伴随有剧烈的冲温现象（短时间内温度急剧升高），反应过程难以控制，给生产工艺带来极大危险的同时，得到的产品质量也不好。硅氢加成反应需要各物料间具有很好的混合均匀、分散均匀的效果，得到的产品质量才能好。
常规的生产合成方式是采用搅拌式反应釜类反应器进行反应，但是该种工艺存在以下两个问题难以解决，一是反应温度难以控制，硅氢加成为强放热反应，反应过程中短时间大量地放热，很难通过反应釜外的夹套及时充分地移除走，反应过程中冲温现象明显。二是反应过程中物料混合、分散不均匀，热量分布不均匀，会形成局部的热斑，影响产品的质量。
常规的塞流式反应器，各物料为平流流动，各物料间的混合、分散效果不好，尤其是对于不相溶的两相物料间的反应，会逐渐地相分离，反应速率变慢，反应活性差。即使加入合适的溶剂使各相物料相互混合，反应过程中各物料间的混合、分散效果仍不好。而且对于在塞流式反应器中的硅氢加成反应，如果不能及时充分地移除反应过程放出的热量，则会导致形成反应区域中的热斑（局部过热），并且反应过程很难控制。
专利号为6350824B的美国专利公开了一种连续硅氢加成反应生产三硅氧烷的方法，采用搅拌釜式反应器与管状反应器相结合的工艺，物料先在搅拌釜内搅拌混合，再进入到管状反应器中反应。但是，该工艺存在以下不足，一是物料搅拌后从出料到进入管式反应器需要时间，该段时间内不相混溶的物料间会相分离；二是管状反应器仍为常规的塞流式反应器，各物料为平流流动，各物料间的混合、分散效果不好；三是硅氢加成反应为强放热反应，在管状反应器中，反应过程中放出的热量不能及时充分地被移除，冲温现象明显。而且会形成反应区域中的热斑（局部过热），在热斑（局部过热）部分，催化剂会因温度过高而活性减弱，甚至失活，反应器中各处反应不均一，反应过程很难控制。这样，使用该专利工艺得到的三硅氧烷产品质量较差，并且不稳定。
发明内容
为了克服现有技术反应过程温度难以控制的不足，本发明的目的之一是提供一种硅氢加成反应的生产工艺，具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应；所述硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；所述塞流式反应器为螺旋状结构。
所述碳碳多键可以为碳碳双键，也可以为碳碳三键。
本发明的目的之一是提供一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；所述硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；所述塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；所述化合物（B）为醚类，具有结构；所述化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，m为大于或等于零的整数，n为大于或等于零的整数，R可以为氢基，烷基，酯基。
其中，m优选可以为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。
其中，n优选可以为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。
其中，烷基可以为甲基，乙基，丙基，含碳原子数4到30的烷基。
其中，酯基可以为甲酯基，乙酯基，含碳原子数4到30的酯基。
其中，更优选可以为n=8，m=0，R为氢基。
其中，更优选可以为n=4，m=4，R为氢基。
其中，更优选可以为n=8，m=0，R为甲基。
其中，更优选可以为n=8，m=0，R为甲酯基。
化合物（A）与化合物（B）进行硅氢加成反应时，他们之间必须要很好地混合均匀、分散均匀，才能反应完全，达到很好的产品质量。若是混合、分散的不均匀，就会造成局部反应物过量或不足，反应物不能按照计量的化学比例完全反应掉，反应不完全，会有部分反应物、中间产物带入到最终产品中，影响产品的质量。
硅氢加成反应还可以在催化剂的条件下进行，所述催化剂可以为：Speier催化剂、Karstedt催化剂、铂催化剂、负载型铂催化剂、钌催化剂、钴催化剂、镍催化剂、锗催化剂、铱催化剂。
进行硅氢加成反应的化合物（A）与化合物（B），可以自发地相互混溶。
进行硅氢加成反应的化合物（A）与化合物（B），也可以不能自发地相互混溶。比如他们可以一个为亲油性结构，一个为亲水性结构。
化合物（A）与化合物（B）进行硅氢加成反应，可以使用溶剂，使他们混溶，所述溶剂可以为：异丙醇、丙酮、环己酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯、二甲基硅油、乙烯基硅油、六甲基二硅氧烷。
化合物（A）与化合物（B）进行硅氢加成反应，也可以不使用溶剂。
本发明的塞流式反应器外有换热介质，通过热交换移除硅氢加成反应过程放出的热量。
传统的塞流式反应器，一般为直筒圆柱状，设置有夹套在反应器外面，夹套内走冷却介质，通过热交换移除硅氢加成反应过程放出的热量。夹套内一般体积容量较小，热容量小，换热效率不高。有效换热面积只是反应器的外周表面，有效换热面积小，整体换热效率差，换热效果不好。而且，整个反应器内物料温度分布不均匀，反应器内靠近夹套的部分换热效果相对较好，反应器中心位置远离夹套的部分换热效果相对较差，会形成一个个、一片片的热斑。
本发明的塞流式反应器，为螺旋状结构，外部有换热介质。螺旋状结构可以增加单位体积内塞流的总长度和总表面积，单位体积内有更大的接触换热面积，能有效提高换热效率，有更好的换热效果。
本发明的塞流式反应器，为螺旋状结构，外部有换热介质，换热介质接触到塞流式反应器的面也同样也为螺旋状结构，该螺旋状结构有利于换热介质内部的热量交换均衡。不论换热介质流动方向相对于塞流式反应器内物料流动方向为顺流、逆流或错流，该螺旋状结构都会扰乱换热介质的正常流动，增强换热介质内部的热量交换。进而提高换热的效率和效果。
本发明的塞流式反应器，为螺旋状结构，能对在其中的物料提供变方向的剪切力，而且是持续不断地变方向剪切力，该剪切力能对反应器中各物料起到混合均匀、分散均匀效果，对于不相混溶的反应物，能抑制他们的相分离过程。
本发明的塞流式反应器，为螺旋状结构，能对在其中的物料提供变方向的剪切力，而且是持续不断地变方向剪切力，该剪切力对反应器中各物料起到混合均匀、分散均匀效果的同时，也会增加各物料间热量的不断传递，达到热量分散均匀的效果，消除反应器中各区域物料的局部过热现象，消除热斑。
使用本发明的塞流式反应器，能及时、充分、高效地移除硅氢加成反应中的强放热，能很好地控制硅氢加成反应的温度稳定，防止冲温现象（短时间内温度急剧升高）。使用本发明的塞流式反应器，硅氢加成反应过程均匀、稳定，得到的产品质量高而且稳定。
本发明的换热介质，可以为水、蒸汽、盐水、酒精、乙醇、乙二醇、煤油、导热油、空气、氮气。优选为惰性的介质，不会与硅氢反应中的任何反应物、中间产物、成品发生反应，也不会降低硅氢反应中加入的催化剂的活性。即使塞流反应器发生泄漏，也不会因为与换热介质发生反应而导致安全事故。
本发明的换热介质，连接控温系统，由控温系统冷却或加热换热介质，实现对塞流式反应器的换热控温。所述控温系统，可以为常规的、满足换热工艺要求的任何控温系统，可以包括使用泵或风机提供换热介质的流动，可以包括缓冲罐/槽提供换热介质的缓冲、储存。
本发明的换热介质流动方向相对于塞流式反应器内物料流动方向可以为顺流、逆流或错流。
本发明的塞流式反应器，螺旋状结构的螺旋方向可以螺旋向上，也可以水平螺旋，也可以为其他的任意倾斜方向螺旋。
本发明的塞流式反应器内还可以设置有各种小型挡流板、孔板、折板和/或固定的填充物。优选为不规则的设置方式。该设置的小型挡流板、孔板、折板和/或固定的填充物，可以进一步扰乱塞流式反应器中流体的流动，使各物料更加的混合均匀、分散均匀，各物料间热量的传递更加频繁、快速、充分，硅氢加成反应更加充分完全。
本发明的反应物中，还可以添加惰性的固体颗粒状物质。该固体颗粒状物质不会与反应物、中间产物、催化剂、最终产品发生反应，该固体颗粒状物质可以通过过滤、筛网过滤等除去或捕集。所述固体颗粒状物质在塞流式反应器中，可以进一步扰动流体的流动，使各物料更加的混合均匀、分散均匀，各物料间热量的传递更加频繁、快速、充分，硅氢加成反应更加充分完全。
本发明的塞流式反应器，数量可以为1个，也可以为2个或2个以上。优选为2到500个，更优选为5到200个，更优选为10到100个。
本发明的塞流式反应器，数量为2个或2个以上时，优选为对称或均匀放置的结构，优选各个塞流式反应器的形状和结构相同，优选各个塞流式反应器的直径大小相同，优选各个塞流式反应器的总行程长度相同，优选各个塞流式反应器中的流体阻力相同，优选各个塞流式反应器的材质相同，优选各个塞流式反应器的换热面积相同，优选各个塞流式反应器的换热效率相同，优选各个塞流式反应器的换热介质相同。
本发明的塞流式反应器数量为2个或2个以上时，各反应器可对总的反应物数量进行分流，在总的反应物数量不变的条件下，各反应器中反应物的数量相对变少，各物料混合均匀、分散均匀的效果相对更好，对各物料的换热的效果也相对更好。也就是说，在总反应物数量、总生产效率不变的前提下，本发明的塞流式反应器具有对物料更好的混合均匀、分散均匀的效果，具有对物料更好的换热效果。
本发明的塞流式反应器的直径范围可以为4mm到90mm，优选为8mm到65mm，更优选为12到50mm。
本发明的塞流式反应器的材质为可螺性加工的材料，可以为不锈钢、碳钢、合金钢、塑料、树脂、纤维材料、尼龙、凯夫拉材料。
本发明的塞流式反应器内可以包括惰性内衬，内衬可以为塑料、四氟塑料、涂层、合金涂层、稀土涂层、树脂。
本发明的塞流式反应器之前和/或之后，可以设置有孔板，孔板上有开孔，优选为均匀分布，一个塞流式反应器的进口或出口对应一个孔板上的孔。反应物物料经过孔板，被分散开，进入到各塞流式反应器中，优选为物料被均匀分散开，均匀进入到各塞流式反应器中。塞流式反应器中反应完成的物料，经过孔板，被汇集到一起，进入下一道的工序。
本发明的塞流式反应器之前和/或之后，可以设置有空腔，空腔上有开孔，优选为均匀分布，一个塞流式反应器的进口或出口对应一个空腔上的孔。反应物物料经过空腔，被分散开，进入到各塞流式反应器中，优选为物料被均匀分散开，均匀进入到各塞流式反应器中。塞流式反应器中反应完成的物料，经过空腔，被汇集到一起，进入下一道的工序。
本发明的塞流式反应器之前，还可以包括物料混合系统，所述混合系统可以为机械搅拌系统，可以为超声混合系统。机械搅拌系统可以为釜、罐中机械浆搅拌，超声混合系统可以为物料混合后，利用超声波震荡混合均匀。
本发明的塞流式反应器之前，还可以包括计量系统，所述计量系统可以为各物料计量地直接加入到塞流式反应器中，所述计量系统也可以为各物料计量地经孔板加入到塞流式反应器中，所述计量系统也可以为各物料计量地经空腔加入到塞流式反应器中，所述计量系统也可以为各物料计量地加入物料混合系统，经物料混合系统混合后加入到塞流式反应器中，所述计量系统也可以为各物料计量地加入物料混合系统，经物料混合系统混合后，再经孔板加入到塞流式反应器中，所述计量系统也可以为各物料计量地加入物料混合系统，经物料混合系统混合后，再经空腔加入到塞流式反应器中。所述物料可以为反应物、化合物（A）、化合物（B）、催化剂、溶剂、添加剂等。
本发明塞流式反应器之后，可以包括产品后处理系统，所述后处理系统可以为加热、蒸馏、精馏、冷凝、收集等。
本发明硅氢加成反应，塞流式反应器中控制温度范围为40摄氏度到120摄氏度，优选范围为80摄氏度到110摄氏度，更有选为90摄氏度到100摄氏度。
塞流式反应器中温度过高，降低了催化剂活性，催化反应受抑制，副反应增多，副产品增加，目标产物的产率降低，塞流式反应器中温度过低，尽管催化反应不受抑制，但反应过程中分子之间碰撞几率降低，反应向目标产物转化困难，反应速率慢，反应时间长。
本发明硅氢加成反应，催化剂的用量范围为0.1ppm到2000ppm，优选范围为1ppm到200ppm，更优选为5ppm到80ppm。
催化剂用量少，反应速率慢，反应时间长；催化剂用量多，过量的催化剂会留在产品中，影响产品质量。
本发明硅氢加成反应，反应物在塞流式反应器中的停留时间可以为1分钟到6小时，优选为5分钟到1小时，更优选为10分钟到30分钟。
本发明硅氢加成反应，物料的物质的量配比可以为化合物（A）：化合物（B）=（0.8~1.1 ：1），优选为化合物（A）：化合物（B）=（0.9~1.05 ：1），更优选为化合物（A）与化合物（B）按照化学计量比完全反应。
使用本发明的塞流式反应器进行反应，可以为间歇式反应，方便生产不同品种间的切换。
使用本发明的塞流式反应器进行反应，也可以为连续式反应，提高生产效率。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，接近于无色，色度APHA可以达到100Hazen（黑曾）以下（现有技术的三硅氧烷表面活性剂色度APHA一般大于300 Hazen）。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，具有超低表面张力，表面张力（0.1%含量）可以达到21mN/m（毫牛/米）以下。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，具有良好的湿润性。在农业中，含0.1%三硅氧烷表面活性剂的喷雾液的表面张力在200ms（毫秒）内可以迅速地降至35mN/m（毫牛/米）左右，低于绝大多数的植物叶面临界表面张力，使得液滴可以在绝大多数叶片表面黏附和扩展，增加药液在作物叶面的滞留量，减少喷雾液流失。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，具有超级扩展性能，含0.1%三硅氧烷表面活性剂的水溶液的展扩面积是纯水面积的100倍以上。在农业中，可以快速使药液达到标靶。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，具有高渗透性能。在农业中，0.1%浓度的三硅氧烷表面活性剂能迅速降低喷雾的表面张力达到21mN/m（毫牛/米）以下，使之低于叶面湿润临界压力之下（约25mN/m），能促进药液经气孔渗透而进入表皮，使药液具有抗雨水冲刷能力。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，具有高活性，被稀释上千倍后，表面张力基本没有变化，扩展面积变化小。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，在室温下（25摄氏度）粘度范围为15mPa·s（毫帕斯卡·秒）到45mPa·s（毫帕斯卡·秒）。
根据本发明得到的三硅氧烷表面活性剂，浊点（0.1%含量）小于10摄氏度。
附图说明
图1为塞流式反应器的螺旋状结构示意图；
图2为塞流式反应器数量为多个时的结构示意图；
图3为孔板的结构示意图；
图4为空腔的结构示意图；
其中，1、2为塞流式反应器；3为换热介质；4、5为换热介质的进口、出口；6为孔板；7为开孔；8为空腔；9为物料进/出口。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
实施例1
如附图1所示，图中1为塞流式反应器，螺旋状结构，硅氢加成反应在反应器中反应，3为换热介质，分布在螺旋状塞流式反应器1周围，4和5为换热介质的进口和出口。塞流式反应器1螺旋状结构的螺旋方向为螺旋向上，换热介质3流动方向为4为进口、5为出口，相对于塞流式反应器1内物料螺旋向上的方向为逆流。
实施例2
如附图2所示，图中1和2为塞流式反应器，螺旋状结构，3为换热介质，分布在螺旋状塞流式反应器1和2的周围，4和5为换热介质的进口和出口。塞流式反应器1和2为对称、均匀放置的结构，两个塞流式反应器的形状和结构相同，两个塞流式反应器的直径大小相同，两个塞流式反应器的总行程长度相同，两个塞流式反应器中的流体阻力相同，两个塞流式反应器的材质相同，两个塞流式反应器的换热面积相同，两个塞流式反应器的换热效率相同，两个塞流式反应器的换热介质相同，都为换热介质3。
实施例3
如附图3所示，图中6为孔板，7为开孔。开孔7的数量对应于塞流式反应器的数量，开孔7的尺寸对应于塞流式反应器的直径。反应物物料经孔板6进入到塞流式反应器中，进行反应，反应完成后，塞流式反应器内物料经与孔板6具有类似结构的另一孔板汇集，进入下一道工序。
实施例4
如附图4所示，图中8为空腔，7为开孔，9为进料口或出料口。开孔7的数量对应于塞流式反应器的数量，开孔7的尺寸对应于塞流式反应器的直径。反应物物料经空腔8进入到塞流式反应器中，进行反应，反应完成后，塞流式反应器内物料经与空腔8具有类似结构的另一空腔汇集，进入下一道工序。
实施例5
具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；化合物（B）为醚类，具有结构；化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，n=8，m=0，R为氢基。
塞流式反应器数量为5个，直径都为50mm，材质为不锈钢，塞流式反应器前设置有孔板，反应物经孔板进入到反应器中，塞流式反应器外换热介质为导热油。硅氢加成反应使用铂催化剂，催化剂用量为1ppm，溶剂为异丙醇，化合物（A）与化合物（B）的物质的量比为按照化学计量1:1，反应温度为90摄氏度，反应停留时间为30分钟，得到的化合物（C）。得到化合物（C）的色度APHA小于100Hazen，表面张力（0.1%含量）为20.5mN/m，在室温下（25摄氏度）粘度37.6mPa·s（毫帕斯卡·秒），浊点（0.1%含量）<10摄氏度。化合物（C）具有高活性，稀释1000倍后，表面张力仍为20.5mN/m，扩展面积为19.32平方厘米。对比样纯水的扩展面积为0.1平方厘米。
实施例6
具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；化合物（B）为醚类，具有结构；化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，n=8，m=0，R为氢基。
塞流式反应器数量为50个，直径都为12mm，材质为碳钢，塞流式反应器前设置有空腔，反应物经空腔进入到反应器中，塞流式反应器外换热介质为水。硅氢加成反应使用karstedt催化剂，催化剂用量为80ppm，溶剂为二甲基硅油，化合物（A）与化合物（B）的物质的量比为按照化学计量0.8 ：1，反应温度为100摄氏度，反应停留时间为6小时，得到的化合物（C）。化合物（C）的色度APHA小于100Hazen，表面张力（0.1%含量）为20.3mN/m，在室温下（25摄氏度）粘度44.8mPa·s（毫帕斯卡·秒），浊点（0.1%含量）<10摄氏度。化合物（C）具有高活性，稀释2000倍后，表面张力为20.6mN/m，扩展面积为6.46平方厘米。对比样纯水的扩展面积为0.1平方厘米。
实施例7
具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；化合物（B）为醚类，具有结构；化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，n=8，m=0，R为氢基。
塞流式反应器数量为100个，直径都为4mm，材质为塑料，塞流式反应器前设置有孔板，反应物经孔板进入到反应器中，塞流式反应器外换热介质为水。硅氢加成反应使用Speier催化剂，催化剂用量为200ppm，溶剂为六甲基二硅氧烷，化合物（A）与化合物（B）的物质的量比为按照化学计量1.05:1，反应温度为90摄氏度，反应停留时间为5分钟，得到的化合物（C）。化合物（C）的色度APHA小于100Hazen，表面张力（0.1%含量）为20.0mN/m，在室温下（25摄氏度）粘度36.3mPa·s（毫帕斯卡·秒），浊点（0.1%含量）<10摄氏度。化合物（C）具有高活性，稀释4000倍后，表面张力为20.2mN/m，扩展面积为1.55平方厘米。对比样纯水的扩展面积为0.1平方厘米。
实施例8
具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；化合物（B）为醚类，具有结构；化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，n=8，m=0，R为氢基。
塞流式反应器数量为1个，直径为90mm，材质为不锈钢，内衬有合金涂层，塞流式反应器内设置有各种小型挡流板、折板，不规则的放置方式，塞流式反应器外换热介质为蒸汽。硅氢加成反应使用镍催化剂，催化剂用量为0.1ppm，化合物（A）与化合物（B）的物质的量比为按照化学计量0.9 ：1，反应温度为120摄氏度，反应停留时间为3小时，得到的化合物（C）。化合物（C）的色度APHA小于100Hazen，表面张力（0.1%含量）为20.6mN/m，在室温下（25摄氏度）粘度34.2mPa·s（毫帕斯卡·秒），浊点（0.1%含量）<10摄氏度。化合物（C）具有高活性，稀释8000倍后，表面张力为20.7mN/m，扩展面积为0.56平方厘米。对比样纯水的扩展面积为0.1平方厘米。
实施例9
具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；化合物（B）为醚类，具有结构；化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，n=4，m=4，R为氢基。
塞流式反应器数量为10个，直径都为50mm，材质为不锈钢，塞流式反应器前设置有空腔，反应物经空腔进入到反应器中，塞流式反应器外换热介质为导热油。硅氢加成反应使用铂催化剂，催化剂用量为20ppm，化合物（A）与化合物（B）的物质的量比为按照化学计量1:1，反应温度为90摄氏度，反应停留时间为30分钟，得到的化合物（C）。化合物（C）的色度APHA小于100Hazen，表面张力（0.1%含量）为21.5mN/m，在室温下（25摄氏度）粘度38.8mPa·s（毫帕斯卡·秒），浊点（0.1%含量）<10摄氏度。
实施例10
具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；化合物（B）为醚类，具有结构；化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，n=8，m=0，R为甲基。
塞流式反应器数量为40个，直径都为40mm，材质为尼龙，塞流式反应器前设置有孔板，反应物经孔板进入到反应器中，塞流式反应器外换热介质为导热油。硅氢加成反应使用karstrdt催化剂，催化剂用量为50ppm，溶剂为硅油，化合物（A）与化合物（B）的物质的量比为按照化学计量1.1:1，反应温度为110摄氏度，反应停留时间为10分钟，得到的化合物（C）。
实施例11
具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；化合物（B）为醚类，具有结构；化合物（C）具有结构；其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，n=8，m=0，R为甲酯基。
塞流式反应器数量为200个，直径都为4mm，材质为不锈钢，塞流式反应器前设置有空腔，反应物经空腔进入到反应器中，塞流式反应器外换热介质为导热油。硅氢加成反应使用铂催化剂，催化剂用量为100ppm，化合物（A）与化合物（B）的物质的量比为按照化学计量1:1，反应温度为100摄氏度，反应停留时间为20分钟，得到的化合物（C）。化合物（C）的色度APHA小于100Hazen，表面张力（0.1%含量）为20.1mN/m，在室温下（25摄氏度）粘度22.8mPa·s（毫帕斯卡·秒），浊点（0.1%含量）<10摄氏度。
最后应说明的是：化合物（A）、化合物（B）、化合物（C）只是为了本发明叙述方便的代称，而非对本发明内容的任何限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (10)

1.一种三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，其特征在于，具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应，生成化合物（C）；所述硅氢加成反应采用塞流式反应器进行反应；所述塞流式反应器为螺旋状结构；所述化合物（A）为三硅氧烷类，具有结构；所述化合物（B）为醚类，具有结构；所述化合物（C）具有结构；
其中EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷，m为大于或等于零的整数，n为大于或等于零的整数，R可以为氢基，烷基，酯基。
2.根据权利要求1所述的三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，其特征在于，所述n=8，m=0，R为氢基；或所述n=4，m=4，R为氢基；或所述n=8，m=0，R为甲基；或所述n=8，m=0，R为甲酯基。
3.根据权利要求2所述的三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，其特征在于，包括下列附加技术特征至少其中之一：所述硅氢加成反应，塞流式反应器中控制温度范围为40摄氏度到120摄氏度；所述硅氢加成反应，在催化剂的条件下进行，催化剂为Speier催化剂、Karstedt催化剂、铂催化剂、负载型铂催化剂、钌催化剂、钴催化剂、镍催化剂、锗催化剂、铱催化剂之一；所述硅氢加成反应，在催化剂的条件下进行，催化剂的用量范围为0.1ppm到2000ppm；所述硅氢加成反应，使用溶剂，溶剂为异丙醇、丙酮、环己酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯、硅油、甲基硅油、二甲基硅油、乙烯基硅油、六甲基二硅氧烷之一；所述硅氢加成反应，反应物在塞流式反应器中的停留时间为1分钟到6小时；所述硅氢加成反应，物料的物质的量配比为化合物（A） ：化合物（B）=（0.8~1.1）:1。
4.根据权利要求3所述的三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，其特征在于，包括下列附加技术特征至少其中之一：所述塞流式反应器的螺旋状结构的螺旋方向为螺旋向上或水平螺旋或其他任意倾斜方向螺旋；所述塞流式反应器的数量为1到500个；塞流式反应器的直径范围可以为4mm到90mm。
5.根据权利要求4所述的三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，其特征在于，所述塞流式反应器内设置有各种小型挡流板、孔板、折板和/或固定的填充物；或所述硅氢反应的反应物中添加惰性的固体颗粒状物质。
6.根据权利要求4所述的三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，其特征在于，所述塞流式反应器之前和/或之后，设置有孔板，孔板上有开孔；或所述塞流式反应器之前和/或之后，设置有空腔，空腔上有开孔。
7.根据权利要求1至6任一项所述的三硅氧烷表面活性剂的生产工艺，其特征在于，所述塞流式反应器外有换热介质，换热介质为水、蒸汽、盐水、酒精、乙醇、乙二醇、煤油、导热油、空气、氮气之一；所述换热介质流动方向相对于塞流式反应器内物料流动方向可以为顺流、逆流或错流。
8.一种三硅氧烷表面活性剂的生产装置，其特征在于，所述装置为塞流式反应器，所述塞流式反应器为螺旋状结构，所述塞流式反应器通过与外部的换热介质热交换来控制反应器内的温度。
9.根据权利要求8所述的三硅氧烷表面活性剂的生产装置，其特征在于，包括下列附加技术特征至少其中之一：所述塞流式反应器的直径范围为4mm到90mm，优选为8mm到65mm，更优选为12到50mm；所述塞流式反应器数量为1到500个，优选为5到200个，更优选为10到100个；所述塞流式反应器的材质为可螺性加工的材料，为不锈钢、碳钢、合金钢、塑料、树脂、纤维材料、尼龙、凯夫拉材料之一；所述塞流式反应器内包括惰性内衬，内衬为塑料、四氟塑料、涂层、合金涂层、稀土涂层、树脂之一。
10.一种硅氢加成反应的生产工艺，其特征在于，具有硅氢（Si-H）活性键的化合物（A）与具有碳碳多键的化合物（B）进行硅氢加成反应；所述硅氢加成反采用如权利要求8或9所述的生产装置进行反应。
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