專(zhuān)利名稱(chēng)：改性的氨基硅油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精細(xì)化工合成領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種新型糖基改性氨基硅油及其制備 方法。
背景技術(shù)：
氨基硅油具有表面活性高、交聯(lián)度高、成本低等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用于織物整理， 木制品、皮革制品的上光，高檔化妝品乳化劑、家用洗滌用品等行業(yè)，是一類(lèi)非常重要的化 工原料。但由于氨基硅油屬于親油性物質(zhì)，不溶于水，即使在水中乳化，乳液穩(wěn)定性也很差， 極難均勻分散在水中，影響其使用。現(xiàn)階段，通常采用加入乳化劑，或聚醚改性，以增強(qiáng)氨基硅油的親水性。但合成工 藝復(fù)雜、條件苛刻，成本較高。已有的文獻(xiàn)中，如中國(guó)專(zhuān)利200910105821.0中報(bào)道了，采用親水性聚醚硅油和氨
基硅油共混反應(yīng)，從而得到親水性氨基硅油。中國(guó)專(zhuān)利200810063774. 3中報(bào)道了，用氨基硅油、硅油專(zhuān)用乳化劑、助乳化劑、穩(wěn)
定劑進(jìn)行復(fù)配乳化，從而得到穩(wěn)定的氨基硅油乳液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的改性氨基硅油，其采用易得的原料制得，且制備 方法簡(jiǎn)單。根據(jù)本發(fā)明的改性氨基硅油是通過(guò)用D-糖酸內(nèi)酯來(lái)改性由含氨基硅烷偶聯(lián)劑與 環(huán)狀硅氧烷單體聚合反應(yīng)獲得的氨基硅油而得到。典型可用的含氨基硅烷偶聯(lián)劑包括N- β _ (氨乙基)_ Y _氨丙基甲基二甲氧基硅 烷、Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y-二乙烯三氨丙基甲基二甲 氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y -氨丙基甲基二乙氧基硅烷、Y -氨丙基三乙氧基硅 烷、Y-二乙烯三氨丙基甲基二乙氧基硅烷和Y-氨丙基三乙氧基硅烷的一種或多種。典型可用的環(huán)狀硅氧烷單體為六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán) 五硅氧烷和十二甲基環(huán)六硅氧烷中的一種或多種。依據(jù)本發(fā)明獲得的產(chǎn)品在水中可均勻分散、穩(wěn)定性高，具有較高的表面活性，生產(chǎn) 工藝簡(jiǎn)單，成本低。本發(fā)明還提供一種改性氨基硅油的制備方法，包括將含氨基硅烷偶聯(lián)劑與環(huán)狀 硅氧烷單體，溶于無(wú)水低碳醇，在有機(jī)堿的催化下于70-80°C進(jìn)行反應(yīng)；加入D-糖酸內(nèi)酯， 繼續(xù)反應(yīng)；以及，冷卻，過(guò)濾，將截留物在40-50°C的減壓下抽去低碳醇和其他低沸點(diǎn)物質(zhì)， 得到糖基改性氨基硅油。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中術(shù)語(yǔ)“低碳醇”是指C1-C4的一醇或二醇，其中優(yōu)選甲醇、乙醇和乙二醇，
3更優(yōu)選乙醇。本發(fā)明中用于制備改性氨基硅油的反應(yīng)表示如下
+
R3叫 21-0卜
R2ISIIR1 -
O
催化劑
R2Rs R2
(R3)2iiO(Sipn(Sip)m(Sip)p^(R3)2
Rs I ~
R R3
RI、NH2
2
RA2
RIQ-R S
W I R2IfR1 (S
3 O, 3
RIQ--R
(Si 2ic
R S
2
￡
R2
R3 R2
O或 HO
^ R,
R3或
XJHN Ο OH
Il I
^C-(CH2)4-CH2OH
(R3)2iiO(Sipn(Sip)m(Si p)p《R3)2
R4
NH、
O OH
H2H
X-(CH2)3-C C-CH2OH OH其中，R1可以為 _ (CH2) 2NH(CH2) -、- (CH2) 3_ 或-C2H4NHC2H4NH(CH2) 3_，R2 可以為甲基 或甲氧基，R3可以為甲基或乙基3，χ可以為3、4、5或6。作為舉例，可以用于本發(fā)明的氨基硅烷偶聯(lián)劑包括N- β _ (氨乙基)_ Y _氨丙基甲 基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y-二乙烯三氨 丙基甲基二甲氧基硅烷、Υ-氨丙基三甲氧基硅烷、Υ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、Υ-氨丙 基三乙氧基硅烷、Y-二乙烯三氨丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷等。用于本發(fā)明的D-糖酸內(nèi)酯可以是D-葡萄糖酸_ Y _內(nèi)酯、D-葡萄糖酸_ δ -內(nèi)酉旨 和D-古洛糖酸-γ -內(nèi)酯。在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
中，為了制備改性氨基硅油，將含氨基硅烷偶 聯(lián)劑30-40重量份與環(huán)狀硅氧烷單體60-160重量份溶于無(wú)水低碳醇50-100重量份， 在有機(jī)堿1-2重量份的催化下，以及70-80°C的條件反應(yīng)，2-4個(gè)小時(shí)后，加入D-糖酸 內(nèi)酯10-20重量份，繼續(xù)反應(yīng)2-4個(gè)小時(shí)，冷卻，過(guò)濾后，在40-70°C下抽真空，真空度 為-0. 07kpa -0. 09kpa，蒸出無(wú)水低碳醇和低沸點(diǎn)物質(zhì)，最終得到糖基改性氨基硅油。有機(jī)堿的使用是本領(lǐng)域所已知的，可以用于本發(fā)明的有機(jī)堿包括烷基伯、仲、叔 胺，例如乙胺、丙胺、丁胺、二正丁胺、二乙胺、三乙胺等，以及烷氧基胺，例如乙醇胺、二乙醇 胺、三乙醇胺，。本發(fā)明中優(yōu)選使用二乙醇胺和三乙醇胺。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例1將35份N- β -(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷與80份八甲基環(huán)四硅氧 烷溶于60份無(wú)水乙醇中，在1. 5份三乙醇胺的催化下，在75°C反應(yīng)2個(gè)小時(shí)，加入15份 D-葡萄糖酸_ δ -內(nèi)酯，繼續(xù)反應(yīng)4個(gè)小時(shí)，冷卻，過(guò)濾后，在45°C條件下，抽真空，真空度 為-0. 08kpa，蒸出無(wú)水乙醇和低沸點(diǎn)物質(zhì)，最終得到糖基改性氨基硅油Si。實(shí)施例2
將32份Y-氨丙基三乙氧基硅烷與100份八甲基環(huán)四硅氧烷，溶于無(wú)水乙醇 80份，在三乙醇胺2. 0份的催化下，以及75°C的條件反應(yīng)，2個(gè)小時(shí)后，加入D-葡萄糖 酸-δ -內(nèi)酉旨20份，繼續(xù)反應(yīng)3. 5個(gè)小時(shí)，冷卻，過(guò)濾后，在40°C條件下，抽真空，真空度 為-0. 08kpa，蒸出無(wú)水乙醇和低沸點(diǎn)物質(zhì)，最終得到糖基改性氨基硅油S2。實(shí)施例3將30份N- β -(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷與90份八甲基環(huán)四硅氧 烷，溶于90份無(wú)水異丙醇，在1. 2份二乙醇胺的催化下，以及80°C的條件反應(yīng)，2個(gè)小時(shí)后， 加入15份D-葡萄糖酸-δ -內(nèi)酯，繼續(xù)反應(yīng)4個(gè)小時(shí)，冷卻，過(guò)濾后，在70°C條件下，抽真 空，真空度為-0. 09kpa，蒸出無(wú)水異丙醇和低沸點(diǎn)物質(zhì)，最終得到糖基改性氨基硅油S3。實(shí)施例4將35份Y-氨丙基三乙氧基硅烷與120份八甲基環(huán)四硅氧烷，溶于100份無(wú)水 丙醇，在2. 0份三乙醇胺的催化下，以及80°C的條件反應(yīng)，2個(gè)小時(shí)后，加入21份γ -D-葡 萄糖酸_ S -內(nèi)酯，繼續(xù)反應(yīng)4個(gè)小時(shí)，冷卻，過(guò)濾后，在70 0C條件下，抽真空，真空度 為-0. 08kpa，蒸出無(wú)水丙醇和低沸點(diǎn)物質(zhì)，最終得到糖基改性氨基硅油S4。實(shí)施例5將30份N- β -(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷與180份八甲基環(huán)四硅氧 燒，溶于100份無(wú)水乙醇，在2. 0份三乙醇胺的催化下，以及80°C的條件反應(yīng)，3個(gè)小時(shí)后， 加入23份γ -D-葡萄糖酸-δ -內(nèi)酯，繼續(xù)反應(yīng)4個(gè)小時(shí)，冷卻，過(guò)濾后，在70°C條件下，抽 真空，真空度為-0. 08kpa，蒸出無(wú)水乙醇和低沸點(diǎn)物質(zhì)，最終得到糖基改性氨基硅油S5。表1實(shí)施例1-4所得樣品的使用性能
生能參數(shù) 樣品^^界面張力 (0.1%水溶液) mN/m接觸角(石英 板，0.1%水溶 液)臨界膠束濃度 (χ 10"5mol/L )濁點(diǎn)(。C, 1% 水溶液)Sl27.519.5°2.550S222.516.2°1.643S323.117.1°1.847
S417.513.5°1.340S513.15.2°0.535 因?yàn)槭嵌嗑郛a(chǎn)物，根據(jù)本發(fā)明的氨基硅油中的硅氧的比重是可以控制的，產(chǎn)物的 總分子量也是可根據(jù)需要變化的。因此可以得到較低的表面張力和潤(rùn)濕角，可達(dá)到最低表 面張力13. lmN/m，最低石英板接觸角5. 2°，并且可以根據(jù)需要調(diào)整產(chǎn)品的相關(guān)物性參數(shù)。 在合成方面，工藝簡(jiǎn)單、能耗低、原料價(jià)格低廉，原料選擇范圍更寬，更適合用于工業(yè)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
一種改性氨基硅油，其通過(guò)以D 糖酸內(nèi)酯改性由含氨基硅烷偶聯(lián)劑與環(huán)狀硅氧烷單體聚合反應(yīng)獲得的氨基硅油而得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性氨基硅油，其中，所述含氨基硅烷偶聯(lián)劑選自N-β -(氨 乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基 硅烷、Y-二乙烯三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二 乙氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-二乙烯三氨丙基甲基二乙氧基硅烷和Y-氨丙 基三乙氧基硅烷的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性氨基硅油，其中，所述環(huán)狀硅氧烷單體為六甲基環(huán)三硅 氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷和十二甲基環(huán)六硅氧烷中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的改性氨基硅油，其中，所述D-糖酸內(nèi)酯是Y-D-葡 萄糖內(nèi)酯、S -D-葡萄糖內(nèi)酯、D-古洛糖酸-γ -內(nèi)酯或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的改性氨基硅油，其以下述比例制得含所述氨基 硅烷偶聯(lián)劑30-40份，所述環(huán)狀硅氧烷單體60-160份，所述D-糖酸內(nèi)酯10-20份。
6.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述改性氨基硅油的制備方法，采用以下工藝步驟制備將所述含氨基硅烷偶聯(lián)劑與所述環(huán)狀硅氧烷單體，溶于無(wú)水低碳醇，在有機(jī)堿的催化 下于70-80°C進(jìn)行反應(yīng)；加入D-糖酸內(nèi)酯，繼續(xù)反應(yīng)；冷卻，過(guò)濾，減壓下抽去截留物中的所述低碳醇和其他低沸點(diǎn)物質(zhì)，得到所述改性氨基硅油。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新的改性氨基硅油，其是通過(guò)用D-糖酸內(nèi)酯來(lái)改性由含氨基硅烷偶聯(lián)劑與環(huán)狀硅氧烷單體聚合反應(yīng)獲得的氨基硅油而得到。該改性氨基硅油在水中可均勻分散、穩(wěn)定性高，具有較高的表面活性，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)C08G77/38GK101942096SQ20101027919
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者何飛, 章川波, 邵超群, 陳均志, 駱毅 申請(qǐng)人:浙江溫州輕工研究院