一種改性複合高分子表面活性劑的製作方法

2023-12-03 17:18:16

本發明涉及一種表面活性劑，尤其涉及一種改性複合高分子表面活性劑。

背景技術：

有機矽表面活性劑是以聚二甲基矽氧烷鏈為其疏水性主鏈，然後在其中間位或端位再連接上一個或多個有機極性基團而構成的一類表面活性劑。有機矽表面活性劑具有獨特的性能，可以將水的表面張力降低至20mN/m，在水溶液和非水介質中都有表面活性，且分子結構多樣性，高相對分子質量時仍是流體。目前已在紡織、化妝品、塑料、油漆、塗料、農業化學品、石油、化工、醫藥、汽車、電子、機械加工等方面廣泛使用。

現有技術中的改性複合高分子表面活性劑的表面活性和抗靜電性無法滿足實際使用時的需求，且表面張力高，因此亟需設計一種改性複合高分子表面活性劑來解決現有技術中的問題。

技術實現要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種改性複合高分子表面活性劑，具有優異的表面活性，表面張力低，且抗靜電性能好。

本發明提出的一種改性複合高分子表面活性劑，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑20-40份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑5-15份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑3-8份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑1-4份、三矽氧烷表面活性劑4-8份、十二烷基苯磺酸鈉1-5份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉4-6份、十二烷基硫酸鈉3-6份、α-烯烴磺酸鹽2-4份、十六烷基三甲基溴化銨1-3份、十六烷基三甲基氯化銨1-3份、十二烷基二甲基苄基氯化銨2-4份、壬基酚聚氧乙烯醚3-5份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯2-5份、月桂酸二乙醇醯胺3-5份、乙醇4-8份。

優選地，改性有機矽表面活性劑的原料按重量份包括：鈉珠15-25份、聚醚F-63-9份、環氧氯丙烷2-5份、氯鉑酸3-6份、異丙醇4-8份、含氫矽油3-6份。

優選地，改性有機矽表面活性劑的製備方法，包括如下步驟：

S1、將鈉珠置於攪拌裝置中，通入氮氣，接著加入聚醚F-6混合均勻，水浴加熱至75-85℃，保溫20-40min，接著在氮氣的保護下攪拌46-52h，冷卻至室溫得到物料a；

S2、向物料a中加入環氧氯丙烷混合均勻，水浴加熱至75-85℃，保溫5-7h，靜置分層，去上層溶液，冷卻至室溫得到物料b；

S3、向物料b中加入氯鉑酸和異丙醇混合均勻，接著再加入甲苯作為溶劑，然後通入氮氣，加入含氫矽油混合均勻，水浴加熱至70-80℃，保溫4-6h，減壓蒸餾，去除低沸物，冷卻至室溫得到改性有機矽表面活性劑。

優選地，改性有機矽表面活性劑的原料中，聚醚F-6中雙鍵值大於等於0.5mmol/g，摩爾質量為1180-1220g/mol。

優選地，改性有機矽表面活性劑的原料中，含氫矽油中Si-H基質量分數為0.16-0.22％。

優選地，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑25-35份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑8-12份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑4-7份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑2-3份、三矽氧烷表面活性劑5-7份、十二烷基苯磺酸鈉2-4份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉4.5-5.5份、十二烷基硫酸鈉4-5份、α-烯烴磺酸鹽2.5-3.5份、十六烷基三甲基溴化銨1.5-2.5份、十六烷基三甲基氯化銨1.5-2.5份、十二烷基二甲基苄基氯化銨2.5-3.5份、壬基酚聚氧乙烯醚3.5-4.5份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯3-4份、月桂酸二乙醇醯胺3.5-4.5份、乙醇5-7份。

優選地，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑30份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑10份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑5.5份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑2.5份、三矽氧烷表面活性劑6份、十二烷基苯磺酸鈉3份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉5份、十二烷基硫酸鈉4.5份、α-烯烴磺酸鹽3份、十六烷基三甲基溴化銨2份、十六烷基三甲基氯化銨2份、十二烷基二甲基苄基氯化銨3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯3.5份、月桂酸二乙醇醯胺4份、乙醇6份。

本發明的一種改性複合高分子表面活性劑，其原料包括改性有機矽表面活性劑、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑、三矽氧烷表面活性劑、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、α-烯烴磺酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、月桂酸二乙醇醯胺和乙醇。以改性有機矽表面活性劑和糖苷改性三矽氧烷表面活性劑為主料，以磺基甜菜鹼型矽表面活性劑、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑、三矽氧烷表面活性劑、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、α-烯烴磺酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、月桂酸二乙醇醯胺和乙醇為補強劑和助劑，其中添加的改性有機矽表面活性劑以鈉珠、聚醚F-6、環氧氯丙烷、氯鉑酸、異丙醇和含氫矽油為原料，以聚醚F-6和環氧氯丙烷為主要原料，然後用含氫矽油進行矽氫加成反應，製備得到改性有機矽表面活性劑使得本發明的改性複合高分子表面活性劑具有優異的表面活性，表面張力低，且抗靜電性能好。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。

具體實施方式中，改性有機矽表面活性劑的重量份可以為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；糖苷改性三矽氧烷表面活性劑的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；磺基甜菜鹼型矽表面活性劑的重量份可以為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；羧基甜菜鹼型矽表面活性劑的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；三矽氧烷表面活性劑的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；十二烷基苯磺酸鈉的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份；十二烷基硫酸鈉的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；α-烯烴磺酸鹽的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；十六烷基三甲基溴化銨的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；十六烷基三甲基氯化銨的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；十二烷基二甲基苄基氯化銨的重量份可以為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為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；月桂酸二乙醇醯胺的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；乙醇的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份。

實施例1

本發明提出的一種改性複合高分子表面活性劑，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑30份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑10份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑5.5份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑2.5份、三矽氧烷表面活性劑6份、十二烷基苯磺酸鈉3份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉5份、十二烷基硫酸鈉4.5份、α-烯烴磺酸鹽3份、十六烷基三甲基溴化銨2份、十六烷基三甲基氯化銨2份、十二烷基二甲基苄基氯化銨3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯3.5份、月桂酸二乙醇醯胺4份、乙醇6份。

改性有機矽表面活性劑的製備方法，包括如下步驟：

S1、按重量份將20份鈉珠置於攪拌裝置中，通入氮氣，接著加入6份聚醚F-6混合均勻，水浴加熱至80℃，保溫30min，接著在氮氣的保護下攪拌49h，冷卻至室溫得到物料a；

S2、向物料a中加入3.5份環氧氯丙烷混合均勻，水浴加熱至80℃，保溫6h，靜置分層，去上層溶液，冷卻至室溫得到物料b；

S3、向物料b中加入4.5份氯鉑酸和6份異丙醇混合均勻，接著再加入甲苯作為溶劑，然後通入氮氣，加入4.5份含氫矽油混合均勻，水浴加熱至75℃，保溫5h，減壓蒸餾，去除低沸物，冷卻至室溫得到改性有機矽表面活性劑。

改性有機矽表面活性劑的原料中，聚醚F-6中雙鍵值為0.5mmol/g，摩爾質量為1200g/mol。含氫矽油中Si-H基質量分數為0.19％。

實施例2

本發明提出的一種改性複合高分子表面活性劑，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑20份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑15份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑3份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑4份、三矽氧烷表面活性劑4份、十二烷基苯磺酸鈉5份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉4份、十二烷基硫酸鈉6份、α-烯烴磺酸鹽2份、十六烷基三甲基溴化銨3份、十六烷基三甲基氯化銨1份、十二烷基二甲基苄基氯化銨4份、壬基酚聚氧乙烯醚3份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯5份、月桂酸二乙醇醯胺3份、乙醇8份。

改性有機矽表面活性劑的製備方法，包括如下步驟：

S1、按重量份將15份鈉珠置於攪拌裝置中，通入氮氣，接著加入9份聚醚F-6混合均勻，水浴加熱至75℃，保溫40min，接著在氮氣的保護下攪拌46h，冷卻至室溫得到物料a；

S2、向物料a中加入5份環氧氯丙烷混合均勻，水浴加熱至75℃，保溫7h，靜置分層，去上層溶液，冷卻至室溫得到物料b；

S3、向物料b中加入3份氯鉑酸和8份異丙醇混合均勻，接著再加入甲苯作為溶劑，然後通入氮氣，加入3份含氫矽油混合均勻，水浴加熱至70℃，保溫6h，減壓蒸餾，去除低沸物，冷卻至室溫得到改性有機矽表面活性劑。

改性有機矽表面活性劑的原料中，聚醚F-6中雙鍵值為0.6mmol/g，摩爾質量為1180g/mol。含氫矽油中Si-H基質量分數為；0.22％。

實施例3

本發明提出的一種改性複合高分子表面活性劑，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑40份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑5份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑8份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑1份、三矽氧烷表面活性劑8份、十二烷基苯磺酸鈉1份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉6份、十二烷基硫酸鈉3份、α-烯烴磺酸鹽4份、十六烷基三甲基溴化銨1份、十六烷基三甲基氯化銨3份、十二烷基二甲基苄基氯化銨2份、壬基酚聚氧乙烯醚5份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯2份、月桂酸二乙醇醯胺5份、乙醇4份。

改性有機矽表面活性劑的製備方法，包括如下步驟：

S1、按重量份將25份鈉珠置於攪拌裝置中，通入氮氣，接著加入3份聚醚F-6混合均勻，水浴加熱至85℃，保溫20min，接著在氮氣的保護下攪拌52h，冷卻至室溫得到物料a；

S2、向物料a中加入2份環氧氯丙烷混合均勻，水浴加熱至85℃，保溫5h，靜置分層，去上層溶液，冷卻至室溫得到物料b；

S3、向物料b中加入6份氯鉑酸和4份異丙醇混合均勻，接著再加入甲苯作為溶劑，然後通入氮氣，加入6份含氫矽油混合均勻，水浴加熱至80℃，保溫4h，減壓蒸餾，去除低沸物，冷卻至室溫得到改性有機矽表面活性劑。

改性有機矽表面活性劑的原料中，聚醚F-6中雙鍵值為0.55mmol/g，摩爾質量為1220g/mol。含氫矽油中Si-H基質量分數為0.16％。

實施例4

本發明提出的一種改性複合高分子表面活性劑，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑25份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑12份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑4份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑3份、三矽氧烷表面活性劑5份、十二烷基苯磺酸鈉4份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉4.5份、十二烷基硫酸鈉5份、α-烯烴磺酸鹽2.5份、十六烷基三甲基溴化銨2.5份、十六烷基三甲基氯化銨1.5份、十二烷基二甲基苄基氯化銨3.5份、壬基酚聚氧乙烯醚3.5份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯4份、月桂酸二乙醇醯胺3.5份、乙醇7份。

改性有機矽表面活性劑的製備方法，包括如下步驟：

S1、按重量份將18份鈉珠置於攪拌裝置中，通入氮氣，接著加入8份聚醚F-6混合均勻，水浴加熱至78℃，保溫35min，接著在氮氣的保護下攪拌47h，冷卻至室溫得到物料a；

S2、向物料a中加入4份環氧氯丙烷混合均勻，水浴加熱至78℃，保溫6.5h，靜置分層，去上層溶液，冷卻至室溫得到物料b；

S3、向物料b中加入4份氯鉑酸和7份異丙醇混合均勻，接著再加入甲苯作為溶劑，然後通入氮氣，加入3.5份含氫矽油混合均勻，水浴加熱至72℃，保溫5.5h，減壓蒸餾，去除低沸物，冷卻至室溫得到改性有機矽表面活性劑。

改性有機矽表面活性劑的原料中，聚醚F-6中雙鍵值為0.65mmol/g，摩爾質量為1185g/mol。含氫矽油中Si-H基質量分數為0.21％。

實施例5

本發明提出的一種改性複合高分子表面活性劑，其原料按重量份包括：改性有機矽表面活性劑35份、糖苷改性三矽氧烷表面活性劑8份、磺基甜菜鹼型矽表面活性劑7份、羧基甜菜鹼型矽表面活性劑2份、三矽氧烷表面活性劑7份、十二烷基苯磺酸鈉2份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉5.5份、十二烷基硫酸鈉4份、α-烯烴磺酸鹽3.5份、十六烷基三甲基溴化銨1.5份、十六烷基三甲基氯化銨2.5份、十二烷基二甲基苄基氯化銨2.5份、壬基酚聚氧乙烯醚4.5份、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯3份、月桂酸二乙醇醯胺4.5份、乙醇5份。

改性有機矽表面活性劑的製備方法，包括如下步驟：

S1、按重量份將22份鈉珠置於攪拌裝置中，通入氮氣，接著加入4份聚醚F-6混合均勻，水浴加熱至82℃，保溫25min，接著在氮氣的保護下攪拌51h，冷卻至室溫得到物料a；

S2、向物料a中加入3份環氧氯丙烷混合均勻，水浴加熱至82℃，保溫5.5h，靜置分層，去上層溶液，冷卻至室溫得到物料b；

S3、向物料b中加入5份氯鉑酸和5份異丙醇混合均勻，接著再加入甲苯作為溶劑，然後通入氮氣，加入5.5份含氫矽油混合均勻，水浴加熱至78℃，保溫4.5h，減壓蒸餾，去除低沸物，冷卻至室溫得到改性有機矽表面活性劑。

改性有機矽表面活性劑的原料中，聚醚F-6中雙鍵值為0.75mmol/g，摩爾質量為1215g/mol。含氫矽油中Si-H基質量分數為0.17％。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。