聚醚改性有机硅表面活性剂的合成及产物性状的影响因素研究

聚醚改性有机硅表面活性剂的合成及产物性状的影响因素研究杨百勤;樊强;邢航;杨健;肖进新

【摘要】A series of silicone surfactants were prepared by hydrosilylation of allyl polyethers with different molecular weight and polyhydrosilicone oil with different content of hydrogen as starting material and with chloroplatinic acid as catalyst. The ' HNMR analysis conducted on the homogeneous product and the upper and lower layer of the heterogeneous product after sedimentation respectively showed that appearance of the product (whether it is homogeneous and transparent) can be reliably used as the criteria to judge the completion of the reaction. The reaction conditions such as reaction temperature, reaction time and dosage of the catalyst were investigated by comprehensive experiment. Taking the appearance of the product showing colorless and transparent as the criteria, the optimized reaction conditions were obtained as follows; reactant ratio of allyl polyether to polyhydrosilicone oil,n(C = C):n(Si-H)

=1.2:1; reaction temperature, 100 ℃ ; reaction time, 6 h;catalyst dosage, 1.

03 × 10-4 mol · L-1(as platinum atoms). The effect of content of hydrogen of silicone oil and the molecular weight of allyl polyether on the appearance of products were also investigated. It was found that in the process of hydrosilylation, silicone oils with lower hydrogen content and allyl polyethers with lower molecular weight are preferred for getting homogeneous product with transparent appearance.%以不同相对分子质量的烯丙基聚氧乙烯醚和不同含氢量的含氢硅油为原料,在氯铂酸催化下进行硅氢加

成反应制备了系列聚醚改性有机硅表面活性剂.通过对浑浊产物静置分层后的上、下层以及澄清产物分别进行核磁共振波谱分析,证明了将产物是否均一透明作为判定较佳反应条件的依据是可靠的.采用全面实验方案,综合考察了反应温度、反应时间和催化剂用量的影响,以产物性状是否无色透明为指标得出较佳反应条件:在烯丙基聚氧乙烯醚和含氢硅油的摩尔比n(C=C)∶n(Si-H) =1.2∶1的前提下,反应温度为100℃,反应时间为6h,催化剂用量为1.03×10-4 mol·L-1(以铂原子计).考察了硅油含氢量和聚醚相对分子质量对产物性状的影响,结果表明,硅氢化过程中低含氢量的硅油和低相对分子质量的聚醚易得到均相透明的产物.

【期刊名称】《日用化学工业》

【年(卷),期】2012(042)003

【总页数】5页(P180-184)

【关键词】有机硅表面活性剂;聚醚改性硅油;硅氢加成;不饱和聚醚

【作者】杨百勤;樊强;邢航;杨健;肖进新

【作者单位】陕西科技大学化学与化工学院教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安 710021;陕西科技大学化学与化工学院教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安 710021;北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京100096;陕西科技大学化学与化工学院教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安 710021;北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京 100096

【正文语种】中文

【中图分类】TQ423.4

聚醚改性硅氧烷是一类性能优良的有机硅表面活性剂[1]，特别是具有优异的润湿

性和超铺展性[2-3]，已广泛应用于多个工业领域[1-4]。

聚醚改性硅氧烷按照聚醚与硅氧烷上硅原子的联接方式分为Si-O-C型和Si-C型，后者水解稳定性较好[5-6]，可通过含氢硅油和不饱和聚醚在氯铂酸催化下反应制

得[7]。目前文献中讨论反应因素影响主要采用单因子变量法[8-10]及正交试验法[6，11]，作者通过全面实验的方法，以不同聚合度的烯丙基聚氧乙烯醚和不同含

氢量的含氢硅油为原料，合成了一系列聚醚改性硅氧烷表面活性剂，以产物性状为依据综合考察了时间、温度和催化剂用量3种反应条件及硅油含氢量和聚醚相对

分子质量的影响。

在聚醚改性硅氧烷的合成中，一个常见的难题是产物浑浊不透明。在很多文献工作[9，12-13]中，以反应混合物从乳白浑浊变到澄清透明作为反应终点，或以原料

转化率为判断指标[11]，后一方法费时费力。作者通过核磁手段对浑浊产物分层后的上、下相以及均相产物进行分析对比，证实了反应混合物是乳白浑浊还是澄清透明是判断硅氢化反应是否完全的一个可靠的依据，可作为工业生产中简单直观的判断反应终点的方法。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

烯丙基聚氧乙烯醚，扬州晨化集团科技有限公司；

含氢硅油(参数常用含氢量(w(H))和黏度来表示[14]，表1数据为厂家数据)，江西

海多化工有限公司；异丙醇，分析纯，购于北京化工厂；氯铂酸(H2PtCl6·6H2O，以铂计，质量分数不少于37.0%)，购于沈阳有色金属研究院；氘代试剂，由北京

大学分析测试中心林崇熙课题组提供，均不含四甲基硅烷(TMS)，以免干扰含硅物质的测定。