[发明专利]一种耐酸碱有机硅表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明涉及有机硅表面活性剂技术领域，尤其涉及一种耐酸碱有机硅表面活性剂及其制备方法。本发明采用微微过量的双端环氧聚醚保证N‑甲基‑3‑氨丙基（三甲基硅基）三硅氧烷中的仲胺基充分进行反应，且无多余N‑甲基‑3‑氨丙基（三甲基硅基）三硅氧烷残留，以保证最终产物无残留仲胺基水溶液显中性，从而具有更宽的pH适用范围，在酸性或碱性条件下可稳定储存2年之久，满足各种苛刻应用场景。

技术领域

本发明涉及有机硅表面活性剂技术领域，尤其涉及一种耐酸碱有机硅表面活性剂及其制备方法。

背景技术

有机硅表面活性剂因其具有极低的表面张力广泛应用于纺织、涂料、日化、农化等各大领域。其中三硅氧烷类有机硅表面活性剂表面活性最为突出，表面张力可低至21mN/m，具有优异润湿铺展性、渗透性，广泛应用于农化、日化、涂料油墨等领域。然而三硅氧烷类表面活性剂极易水解，虽然Si-O键能452kJ/mol热稳定性优异，但Si-O键键长较长，可部分离子化，故易于质子酸、质子碱、水或醇发生水解而断裂，断裂后得有机硅表面活性剂则丧失了其优异表面活性，会因其配方产品品质下降。

中国发明专利申请(公开号：CN101318115A，公开日：2008-12-10)公开了一种耐水解的双尾三硅氧烷表面活性剂结构，通过氨烃基三硅氧环氧烷烃经过开环得到单尾表面活性剂，然后与卤代烃或脂肪醇缩水甘油醚进行取代反应得到，然而其耐酸碱性相对较弱，仅在pH4和pH10环境中稳定3天，pH7情况下60天。

申请人申请的中国发明专利申请(公开号：CN104772074A，公开日：2019-07-23)公开了一种双生结构聚醚硅氧烷及制备方法，双生结构聚醚硅氧烷含有多个疏水链接，两个亲水链接，一个柔性桥链接基。通过短链含氢硅油改性烯丙基聚醚的耐水解有机硅表活结构，中性条件下耐水解性约3个月。而农药制剂配方一般ph3-12，货架期为24个月，很难满足制剂长期稳定的需求。

中国发明专利申请(公开号：CN112812290A，公开日：2021-05-18)公开了一种耐碱性表面活性剂及其制备方法。所述的耐碱性表面活性剂(3)由环氧基封端的聚醚(1)和氨丙基三硅氧烷(2)反应得到。其制备方法，包括以下步骤：1)环氧基封端聚醚制备；2)氨丙基三硅氧烷的制备；3)目标产品耐碱性表面活性剂的制备。该专利制得一种耐碱型表面活性剂，存在的N-H和OH会有较强的氢键作用力从而使其粘度较大，且其带有仲胺基，使其水溶液呈碱性，故其pH限制范围较窄，致使应用受限。

发明内容

为了解决现有技术耐水解性能不足、pH适用范围窄的问题，本发明目的一是提供了一种性价比更高、适用范围更广的耐酸碱的高效有机硅表活；本发明目的二为提供其制备方法，原料易得、工艺安全高效、操作简便、成本低廉，适合工业化生产。

为了实现上述的第一目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种耐酸碱有机硅表面活性剂，该有机硅表面活性剂的结构式为：

其中1≤x≤20，0≤y≤10，1≤n≤4。

作为优选，5≤x≤10，0≤y≤58。

作为优选，2≤n≤3。

为了实现上述的第二目的，本发明采用了以下的技术方案：

本发明所述的有机硅表面活性剂的制备方法，该方法包括以下的步骤：一、双端环氧封端聚醚的合成路线如下：

二、N-甲基-3-氨丙基(三甲基硅基)三硅氧烷制备路线如下：

三、目标产物制备路线如下：