万方数据
第6期 廖洪流等:儿溶剂催化合成有机硅聚醚表面活性剂
(F一6)按质量比1.o:2.5加入烧瓶中,在N2保护下
搅拌,升至90。c,加入活化好的催化剂,添加量(以
n的质量计)为原料总质量的4×10_4%,继续升至
130℃,观察反应器内物料由乳白色到透明,可削断
反应达到终点,记录从加催化剂到反应终点的时间即
为加成反应时间,并恒温继续搅拌lh,冷却出料并
测定产品的黏度和浊点。
2结果与讨论
2.1催化剂活性评价
铂催化剂足一种高活性且目前最为常用的硅氢加
成催化剂-“。在该反应体系中,反应物为一次加入,
通过加成反应的时削、催化剂的加入量来考察催化剂
的活性。铂催化剂与烯丙基聚醚进行活化时,其机理
是铂与聚醚的烯丙基进行络合,不饱和烯键将Pf4+还
原为P【2+利即胶体,而具有较高的活性⋯。同时用
聚醚进行活化后的催化剂o』反应体系相容性好,可提
高均相加成反应中的催化剂效率。
2.2产物的红外分析
产物的结构式:
吼警铲嘞》
cH2cH2cH2{(一H(【:H3正H2(珂_(:H2I?H20廿I
反应物的IR图中未发现原料低含氯硅油(si—H,
2280㈣~2080㈣。1)和聚醚(一cH=cH2,
1 640cm_。~1630cm“)的特祉吸收峰,说明原料已
转化为产物,而产物的特征吸收峰(3519cm ~
3581cm。1为聚醚一(m;2868cnl~2 960cm。1为
一cH2cH20一;l108cnl1为si一0一si;2967cm_。、
1 297I::Ⅱ·“为si—c飓)均可在图1的谱图中有归属。
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图l反应物的红外谱图
Fig.1TR8fleo『nJmd呻山^
2.3催化剂活化温度的影响
融与礁
铂催化剂与烯丙基聚醚进行活化时,活化温度十
分重要,如果温度太低,铂与聚醚的烯丙基不能进行
络合;如果温度太高,/fi饱和烯键将孵+和Pr胶体
进一步完全还原为Ⅳ’析出铂黑而失去催化活性。通
过无溶剂硅氢加成来评价铂催化剂的活性,结果如表
1所示。如果活化温度太低,造成硅氢加成反应的时
间长,加成反应不完全,产品不透明;如果活化温度
太高,催化剂失去活性造成原料不发生反应。经过实
验筛选,在60℃~80。C下活化为宜。
表1催化剂活化温度对产物的影响
Tabl E噩ct(正ⅢmvatedtemperdLL啪
注:浊点的测定采用质坫分数为4%的表面活性弗I水溶液
实验条件:活化时』i1{为1.5h,催化剂添加量(以Pt
汁)为掉料总质量的4×10。4%。
2.4催化剂活化时间的影响
催化剂活化时间指铂催化剂中的Ⅳ+与烯丙基聚
醚络合的时间,烯阿基聚醚分子一端的不饱和基团
(cH2=cHcH2一)与铂催化剂中的Ⅳ+进行配位络合,
使之形成邢+和1)lo的配位体,从而具备很高的催化
活性;如果络合时间太短,则还有部分n4+不能形成
P12+和卯的配值体,催化活性不能达到最高,因而
会延长硅氢加成反应的时间。通过硅氢加成反应表
明,催化剂用量同2.3,70℃下催化剂的活化时间小
于1.5h,会延长硅氧加成反应的时间,结果见表2。
表2催化剂活化时间的影响
咄2 E‰£ofacdvaIed血*
35l·万方数据
耥与开糕 日 用 化学工业
~兰耋:苎量曩:卷化1‘5h,加成反应为3·3“就3结论呵达到较为满意的结果。 。 ⋯。
2.5催化剂添加量的影响
由于铂是贵金属,催化剂添加量会影响产品的生
产成本,同时,如果催化剂添加量过多,反应后残留
在产品中的铂可加深产品的颜色,影响产品的外观。
另外,如果产品中重金属含量过高,产品的使用范围
受到限制,所以,催化剂添加量应辟可能少。通过硅
氢加成反应表明,在其他条件不变时,催化剂的添加
量(以P【计)为原料总质量的4×10“%就可满足要
求。结果见表3。
表3催化剂添加量(以P【的质量分数计)的影响
弛3 E睡埘0fc椰慷m0fthecat纠憎
第35卷
(1)采用烯丙基聚醚活化催化剂,60。c~80℃
下活化1.5h,可使反应活性较低的低含氢硅油在无
溶剂下与烯丙基聚醚硅氧加成合成低浊点的有机硅聚
醚表面活性剂,催化剂的添加量(以Pt计)为反应物
料总质量的4×10-4%。
(2)90。c~130℃下JJⅡ成反应3.3h即可得到
440IllPa-s~460rnPa·s的透明的目的产物。
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Catalyticsynthesisofsilicone—polyethersurfactant
undernosolventcondition
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酬ve山erⅥi血Plcatalystandundern0solventcondition.Thec瞻cts0facdvatioIltc瑚peratureandtirneonⅡleac“v时0fme
Ptca删Ⅳstwe咒djscussf=d.neMac旺oncondibonswere伽nined.弧e弛sllltssho啪d血att}lesujtabkcata】ystactivation
te珊Dem【u陀andtimecanbeidenti矗edas60℃~80℃andl.5h地8pecdⅦlv1he地a(tiontempemtuIeis90℃~130气.
Reacdont豳is3.3h.cataIvstdosa辩(in吼Ins0fn)is4×10叫%0fdletotalⅡlassofⅡIereactants.1h6印pe删ce
ofⅡleproductis皿nspaI蜘twn、Tiscos畸0f440mPa·s~460mPa·s.Thec10udpoinljs26℃~28℃.
Keywords:siliconesI】出ctants;c越alydcsynt|lesis;P【一ca诅lyst;non—solVcnt
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