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专利号: 2017103167984
申请人: 福建昆冈化学助剂科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.双子型有机硅消泡剂,其特征在于, 所述的双子型有机硅消泡剂其结构式为:

其中,n为6~20的整数,m为8~20的整数,x、y为5-15的整数;R1为-CH3或-C6H5,R2为-CH3或-H, M为烷基,N为铵。

2.根据权利要求1所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,其特征在于, 所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,包括以下步骤:

1)端氢基含氢硅油与烯丙醇聚醚进行硅氢加成:在高压反应釜下反应,加入起始剂烯丙醇和催化剂,然后依次加入环氧丙烷、环氧乙烷,在80~140℃发生开环聚合反应,得到烯丙醇聚醚;其中,烯丙醇、环氧乙烷与环氧丙烷的重量比为1:5~20:0~10,催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾,用量不超过烯丙醇聚醚总重量的0.5%;在通氮并回流冷凝下搅拌加热条件下,加入端氢基含氢硅油,结构式为式2、烯丙醇聚醚、结构式为式3、 式2端氢基含氢硅油,

 式3烯丙醇聚醚,

溶剂为150#溶剂油,加入质量控制在反应物端氢基含氢硅油和烯丙醇聚醚总量的30%左右,加入催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液,催化剂中铂含量为反应物总质量的30ppm左右,反应温度控制在85-95℃,反应时间为3-6小时左右;反应结束后,停止通氮,再抽真空减压蒸馏,除去低沸物,即低聚合度的反应副产物,得到聚醚改性有机硅油; 2)聚醚改性有机硅油与丙烯酸进行酯化反应:酯化反应在氮气保护下进行,酯化温度控制在125~130℃;反应时间控制在6-8小时;催化剂为对甲苯磺酸,加入重量百分比为反应物聚醚改性硅油和丙烯酸总重量的0.3%左右;反应中还可以加入总重量的0.1-0.3%的阻聚剂,所述的酚类阻聚剂为对苯二酚或BHT,可以有效防止单端烯丙基聚醚的自聚及氧化;

3)端烯基羧酸酯化聚醚改性硅油与丙烯酸聚合反应:聚合反应是在自由基引发剂作用下在油相溶剂中进行单体聚合,所述的自由基引发剂偶氮二异丁腈,引发剂用量为端烯基羧酸酯化聚醚改性硅油与丙烯酸总重量0.5%~3%;所述的油相溶剂为150#溶剂油;聚合反应反应温度为50~70℃;反应时间为3~5小时;聚合反应中端烯基羧酸酯化聚醚改性硅油在反应开始时一次性加入,丙烯酸在反应开始后连续加入或分批加入,引发剂在开始后同样连续加入或分批加入;

4) 梳状结构的聚醚改性有机硅油与二乙烯三胺的酰胺化反应:在反应器中加入梳状结构的聚醚改性有机硅油和催化剂氢氧化钾,开启搅拌,在氮气保护下升温到90℃,向反应器中慢慢滴加二乙烯三胺,在1小时内滴加完毕,然后在150-160℃恒温下反应6h,冷却至室温,用150#溶剂油和丁酮混合溶剂(体积比1:1)重结晶3次,除去副产物,在60℃的真空干燥箱中烘至恒重,得到酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油; 5) 酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油与丙烷磺内酯的磺化反应:将酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油和丁酮加入反应器中,升温至回流,并剧烈搅拌,再加入150#溶剂油直至溶液澄清,此时在回流温度下,向反应器慢慢滴加丙烷磺内酯,在0.5h滴加完毕后继续反应24h,体系冷却至室温,抽滤并用丁酮3次洗涤,得到白色固体粉末,然后用无水乙醇重结晶3次,再用三乙醇胺的乙醇溶液中和析出白色固体,抽滤后60℃真空干燥箱中干燥

24h后得到双子型有机硅消泡剂;

各原料组分的合理重量比为:端氢基含氢硅油Si-H和烯丙醇聚醚重量比1:1.1~1:

1.3;聚醚改性硅油和丙烯酸重量比为1:1.20~1:1.25;丙烯酸酯化聚醚改性硅油和丙烯酸为1:3~1:6,并控制产物分子量在6000~9000g/mol;梳状结构的聚醚改性有机硅油和二乙烯三胺摩尔2.0-2.3:1,酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油和丙烷磺内酯摩尔比1.0:

1.0-1.3。

3.根据权利要求1所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,其特征在于, 所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,包括以下步骤:

a .将1.5g的氢氧化钠加入高压反应釜中,再加入起始剂丙烯醇58g,并迅速压紧釜盖;

室温下抽真空,使反应初压达到-0.1 MPa;将396gEO和168gPO在储罐混合,通过储罐压入50 g左右的EO/PO,开启搅拌和加热装置,升温反应;待反应平稳后再分批加入剩余EO/PO,每次加料30~40 g,反应温度维持在115℃左右;待反应完全后,降温至105℃;加料完毕后熟化反应至釜内压力回归至-0.1 MPa,冷却出料得烯丙醇聚醚; b.将100g低含氢硅油UC11、96g上述烯丙醇聚醚在带温度计和电动搅拌器的250 mL四口烧瓶中,真空蒸馏至水含量在0.1%以下,加入60g溶剂150#溶剂油;反应在氮气氛保护下进行,升温至60 ℃,加入0.8g的氯铂酸/异丙醇催化剂,w(氯铂酸)=1.0 %,在85 ℃保温反应,跟踪测定反应物的Si-H含量,反应结束后真空蒸馏除去低沸物和溶剂,得聚醚改性有机硅油;c. 取上述聚醚改性有机硅油200g,加入丙烯酸14g,加入催化剂对甲苯磺酸3g,加热到

130℃,保温反应6个小时,得丙烯酸酯化聚醚改性有机硅油,酯化度82%;在反应制得的200g丙烯酸酯化聚醚改性硅油中,滴加混合了32g丙烯酸和1.0g偶氮二异丁腈的引发剂,控制在

1~1.5小时内滴完,反应温度在55~58℃;单体滴加完毕后,继续保温在该温度下,反应5小时,抽干溶剂,得具有梳状结构的聚醚改性硅油;d. 在装有冷凝管、温度计和搅拌器的250ml四口烧瓶中加入150克梳状结构的聚醚改性有机硅油和催化剂氢氧化钾(按梳状结构的聚醚改性有机硅油重量1.5%添加),开启搅拌,在氮气保护下升温到90℃,向反应器中慢慢滴加2克二乙烯三胺,在1小时内滴加完毕,然后在150-160℃恒温下反应6h,冷却至室温,用150#溶剂油和丁酮混合溶剂,体积比1:1,重结晶3次,除去副产物,在60℃的真空干燥箱中烘至恒重,得到酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油;e. 在装有回流冷凝管、搅拌器、恒压滴液漏斗和温度计的250ml四口烧瓶中,加入酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油30.2克和100毫升丁酮溶液升温至回流,并剧烈搅拌,再加入150号溶剂油直至溶液澄清,此时在回流温度下,向反应器慢慢滴加0.25克丙烷磺内酯,在0.5h滴加完毕后继续反应24h,体系冷却至室温,抽滤并用丁酮3次洗涤,得到白色固体物质,然后用无水乙醇重结晶3次,再用三乙醇胺乙醇溶液中和析出白色固体,抽滤后60℃真空干燥箱中干燥24小时后得到双子型有机硅消泡剂XPJ-01。

4.根据权利要求1所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,其特征在于, 所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,包括以下步骤:

a. 将1.5g的氢氧化钠加入高压反应釜中,再加入起始剂丙烯醇58g,并迅速压紧釜盖;

室温下抽真空,使反应初压达到-0.1 MPa;通过环氧乙烷(EO)储罐压入80 g左右的EO,开启搅拌和加热装置,升温反应;待反应平稳后再分批加入剩余EO,每次加料40~50 g,加入总量为308g,反应温度维持在110~125 ℃;待EO反应完全后,降温至105~110 ℃;加料完毕后熟化反应至釜内压力回归至-0.1 MPa,冷却出料得烯丙醇聚醚; b. 将100g低含氢硅油uc12、88g上述烯丙醇聚醚在带温度计和电动搅拌器的250 mL四口烧瓶中,真空蒸馏至水含量在0.1%以下,加入60g溶剂甲苯;反应在氮气氛保护下进行,升温至60 ℃,加入0.8g的氯铂酸/异丙醇催化剂,w(氯铂酸)=1.0 %,在85 ℃保温反应,跟踪测定反应物的Si-H含量,反应结束后真空蒸馏除去低沸物和溶剂,得聚醚改性有机硅油;c.取上述聚醚改性有机硅油200g,加入丙烯酸12g,加入催化剂对甲苯磺酸3g,加入BHT,其中w(BHT)=0.1 %,加热到130℃,保温反应6个小时,得丙烯酸酯化聚醚改性有机硅油,酯化度85%;在反应制得的200g丙烯酸酯化聚醚改性硅油中,滴加混合了36g丙烯酸和

2.1g偶氮二异丁腈的引发剂,控制在1~1.5小时内滴完,反应温度在55~58℃;单体滴加完毕后,继续保温在该温度下,反应4小时,抽干溶剂,得具有梳状结构的聚醚改性硅油;d.在装有冷凝管、温度计和搅拌器的250ml四口烧瓶中加入120克梳状结构的聚醚改性有机硅油和催化剂氢氧化钾(按梳状结构的聚醚改性有机硅油质量1.5%添加),开启搅拌,在氮气保护下升温到90℃,向反应器中慢慢滴加2克二乙烯三胺,在1小时内滴加完毕,然后在150-160℃恒温下反应6h,冷却至室温,用150#溶剂油和丁酮混合溶剂(体积比1:1)重结晶3次,除去副产物,在60℃的真空干燥箱中烘至恒重,得到酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油;e. 在装有回流冷凝管、搅拌器、恒压滴液漏斗和温度计的250ml四口烧瓶中,加入酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油24.2克和100毫升丁酮溶液升温至回流,并剧烈搅拌,再加入150#溶剂油直至溶液澄清,此时在回流温度下,向反应器慢慢滴加0.25克丙烷磺内酯,在0.5h滴加完毕后继续反应24h,体系冷却至室温,抽滤并用丁酮多次洗涤,得到白色固体物质,然后用无水乙醇重结晶3次,再用三乙醇胺乙醇溶液中和析出白色固体,抽滤后60℃真空干燥箱中干燥24h后得到双子型有机硅消泡剂XPJ-02。

5.根据权利要求1所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,其特征在于, 所述的双子型有机硅消泡剂的制备方法,包括以下步骤:

a. 将1.5g的氢氧化钠加入高压反应釜中,再加入起始剂丙烯醇58g,并迅速压紧釜盖;

室温下抽真空,使反应初压达到-0.1 MPa;将396gEO和168gPO在储罐混合,通过储罐压入50 g左右的EO/PO,开启搅拌和加热装置,升温反应;待反应平稳后再分批加入剩余EO/PO,每次加料30~40 g,反应温度维持在115℃左右;待反应完全后,降温至105℃;加料完毕后熟化反应至釜内压力回归至-0.1 MPa,冷却出料得烯丙醇聚醚; b  . 将100g低含氢硅油UC11、96g上述烯丙醇聚醚在带温度计和电动搅拌器的250 mL四口烧瓶中,真空蒸馏至水含量在0.1%以下,加入60g溶剂150#溶剂油;反应在氮气氛保护下进行,升温至60 ℃,加入0.8g的氯铂酸/异丙醇催化剂,w(氯铂酸)=1.0 %,在85 ℃保温反应,跟踪测定反应物的Si-H含量,反应结束后真空蒸馏除去低沸物和溶剂,得聚醚改性有机硅油;c.取上述聚醚改性有机硅油200g,加入丙烯酸14g,加入催化剂对甲苯磺酸3g,加热到

130℃,保温反应6个小时,得丙烯酸酯化聚醚改性有机硅油,酯化度82%;在反应制得的200g丙烯酸酯化聚醚改性硅油中,滴加混合了32g丙烯酸和1.0g偶氮二异丁腈的引发剂,控制在

1~1.5小时内滴完,反应温度在55~58℃;单体滴加完毕后,继续保温在该温度下,反应5小时,抽干溶剂,得具有梳状结构的聚醚改性硅油;d.在装有冷凝管、温度计和搅拌器的250ml四口烧瓶中加入150克梳状结构的聚醚改性有机硅油和催化剂氢氧化钾(按梳状结构的聚醚改性有机硅油质量1.5%添加),开启搅拌,在氮气保护下升温到90℃,向反应器中慢慢滴加2克二乙烯三胺,在1小时内滴加完毕,然后在150-160℃恒温下反应6h,冷却至室温,用150#溶剂油和丁酮混合溶剂(体积比1:1)重结晶3次,除去副产物,在60℃的真空干燥箱中烘至恒重,得到酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油;e.在装有回流冷凝管、搅拌器、恒压滴液漏斗和温度计的250ml四口烧瓶中,加入酰胺化的梳状结构的聚醚改性有机硅油30.2克和100毫升丁酮溶液升温至回流,并剧烈搅拌,再加入150#溶剂油直至溶液澄清,此时在回流温度下,向反应器慢慢滴加0.33克丙烷磺内酯,在0.5h滴加完毕后继续反应24h,体系冷却至室温,抽滤并用丁酮多次洗涤,得到白色固体物质,然后用无水乙醇重结晶3次,再用三乙醇胺乙醇溶液中和析出白色固体,抽滤后60℃真空干燥箱中干燥24h后得到双子型有机硅消泡剂XPJ-03。