CN115304772A - 一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机硅精细化工技术领域，公开了一种稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法。本发明是通过有机硅改性聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷反应，利用其硅氢加成反应消除有机硅改性聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚反应后残留的氢键，制备得到的产物，避免了当“Si‑H”键残留过多时在储存和运输过程中产生氢气而出现包装物膨胀和炸裂等危险现象。使用此专利所述方法后可将此现象消除，从而使有机硅聚醚产品在储存过程中更稳定、不受环境制约可远洋运输，进一步的还可以延长产品的保质期。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅精细化工技术领域，更具体的说是涉及一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法。
背景技术
目前，有机硅改性表面活性剂主要成为为有机硅改性的聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚，在日化、农业、纺织、油田等各行各业中均有广泛应用前景，但在有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚生产当中经常会出现硅氢反应不完全的现象，以上问题所述的具体化学分子式如下所示：
此反应产物中残留的“Si-H”键依然具有反应活性，当“Si-H”键残留过多时在储存和运输过程中会产生氢气，继而出现包装物膨胀现象，严重者会在运输过程中将包装物炸裂发生危险。
现有技术中，在发生硅氢加成反应时，根据原始配方的设计以及烯丙基聚醚的活性等问题很难将Si-H键100％完全反应，残留硅-氢会在铂系金属催化剂情况下加热发生二次加成反应释放出氢气，这种气体密度极小且极易燃。
以上所述氢气来源为下列反应产生：
而有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚产品的后续储存过程中，上述问题制约了产品的远洋运输，进一步的影响产品保质期。因此，一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法，具体来说是将Si-H键消除的一种办法，可以将有机硅改性聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚反应后残留的氢键通过硅氢加成反应继续消除，避免了在储存过程中发生脱氢气加成反应，从而使有机硅聚醚产品存储期更久、更稳定。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚，其结构式如化学结构式 1所示：
其中，
n为1～3；
m为1～100；
a为1～10；
b为1～10；
x为1～10；
R为H或CH3中的一种
本发明还有一个目的，就是提供一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法，包括以下步骤：
1)将有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷加入反应容器内，搅拌混合均匀；
2)混合均匀后加入催化剂，加热反应0.5～1h；
3)使用龙氏氮素仪检测氢气残留，若能检出则继续上述加热反应1h，待检测不出氢气后停止反应，降温得到稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚。
进一步的，步骤1中，所述加入到反应容器内的有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷，其质量比为100:0.5～5。
进一步的，步骤1中，所述搅拌的速率为100-120r/min，搅拌时间为5-10min。
进一步的，所述的低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷，其结构式如下所示：
其中，x为1～10。
进一步的，步骤2中，所述催化剂为铂系金属催化剂或威尔金森催化剂中的任意一种；所述催化剂的用量为反应物质量的0.001-0.01％；所述加热反应为硅氢加成反应；所述加热温度为70～100℃。
优选的，所述铂系金属催化剂为H2PtCl6·6H2O。
具体的，上述化学反应式如下所示：
其中，
n为1～3；
m为1～100；
a为1～10；
b为1～10；
x为1～10；
R为H或CH3中的一种。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明将有机硅改性聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚反应后残留的Si-H键通过硅氢加成反应继续消除，避免了在储存和使用过程中继续发生脱氢气聚合反应，使用此方法处理的有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚等系列产品在后续储存过程中(特别在密闭高热环境中)依然可长久保持稳定状态，不受环境制约可远洋运输，并可将产品的保质期延长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明制备方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚100g与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷0.5g加入反应容器内，搅拌10min混合均匀，搅拌速率为100r/min；
2)混合均匀后加入催化剂0.003g，加热反应1h；
3)使用龙氏氮素仪检测氢气残留，待检测不出氢气后停止反应，降温得到稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚。
实施例2
一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚100g与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷1g加入反应容器内，搅拌5min混合均匀，搅拌速率为120r/min；
2)混合均匀后加入催化剂0.005g，加热反应1h；
3)使用龙氏氮素仪检测氢气残留，待检测不出氢气后停止反应，降温得到稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚。
实施例3
一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚100g与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷1.5g加入反应容器内，搅拌5min混合均匀，搅拌速率为120r/min；
2)混合均匀后加入催化剂0.002g，加热反应1h；
3)使用龙氏氮素仪检测氢气残留，待检测不出氢气后停止反应，降温得到稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚。
性能测定
1)对于实施例1-3制备得到的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚分别取 0.3g。
2)取实施例1-3任一步骤1中的有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚0.3g，作为对比例1。
3)使用龙氏氮素仪测试氢气含量。
4)在恒温恒湿鼓风烘箱52±2℃条件下，热储观察测定30天后及180天后样品情况。
结果如表1所示：
表1
通过上述测试结果可以看出，通过本发明方法制备得到的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚，避免了二次加成反应释放出氢气，同时产品存储期更久、更稳定，为安全运输提供了实验数据的支撑。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚，其特征在于，其结构式如化学结构式1所示：
其中，
n为1～3；
m为1～100；
a为1～10；
b为1～10；
x为1～10；
R为H或CH3。
2.一种稳定有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷加入反应容器内，搅拌混合均匀；
2)混合均匀后加入催化剂，加热反应0.5～1h；
3)使用龙氏氮素仪检测氢气残留，若能检出则继续上述加热反应1h，待检测不出氢气后停止反应，降温得到稳定的有机硅改性聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述加入到反应容器内的有机硅改性聚氧乙烯聚氧丙烯醚与低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷，其质量比为100:0.5～5。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述搅拌的速率为100-120r/min，搅拌时间为5-10min。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的低分子量端甲基端乙烯基聚硅氧烷，其结构式如下所示：
其中，x为1～10。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述催化剂为铂系金属催化剂或威尔金森催化剂中的任意一种；所述催化剂的用量为反应物质量的0.001-0.01％；所述加热反应为硅氢加成反应；所述加热温度为70～100℃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铂系金属催化剂为H2PtCl6·6H2O。
8.根据权利要求2-7任一所述的方法，其特征在于，具体的化学反应式如下所示：
其中，
n为1～3；
m为1～100；
a为1～10；
b为1～10；
x为1～10；
R为H或CH3中的一种。
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