磷酸酯型聚醚改性三硅氧烷表面活性剂的合成及性能研究

第３６卷第１１期吉林工程技术师范学院学报Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．１１　２０２０年１１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮｏｖ．２０２０收稿日期：２０２０ ０９ ２３基金项目：吉林省人社厅人才基金项目（２０２００１４）；吉林省科技厅重点研发项目（２０２００４０３１５２ＳＦ）。

作者简介：高鑫宇（１９９８ ），女，吉林工程技术师范学院学生，主要从事化学工程研究。

通讯作者聚醚改性聚硅氧烷的研究进展高鑫宇，张朝群，刘　刚，张　鹏（吉林工程技术师范学院，吉林长春１３００５２）［摘　要］聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂适应用途及应用领域非常广泛，具有很高的经济附加值。

本文综述了聚醚改性硅氧烷的研发情况，介绍了其制备方法，列举了应用领域中对聚醚改性硅氧烷进行了梳理，可以为聚醚改性聚硅氧烷的研究提供理论基础和指导。

［关键词］聚醚；聚硅氧烷；改性［中图分类号］ＴＱ３２５．１２ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００９ ９０４２（２０２０）１１ ０１１７ ０３ 有机硅表面活性剂是精细化工产品中的精品，是一类疏水主链为聚二甲基硅氧烷的表面活性剂，主链中含有Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ硅氧烷键为疏水基团，聚氧乙烯链、聚醚、羧基等其它极性基团为亲水基，也是近年来发展最快的一类特殊表面活性剂。

有机硅分子中的硅氧赋予材料较高的热和氧的稳定性，在高低温及高低湿的环境中表现出卓越的物理和化学性能，具有耐高低温、耐臭氧、耐腐蚀、不易燃烧及无毒等优良性质，因而被广泛的应用于电气电子、纺织建筑、医疗化工等相关领域中。

１　聚醚改性聚硅氧烷概述表面活性剂因其特有的亲水亲油性被称为“工业味精”，在日用化工、纺织、造纸、皮革、食品加工、石油开采等领域有及其广泛的应用。

根据最新调查，从表面活性剂总产量来看，我国居世界第二位，仅次于美国，而从市场消耗量来看，预计２０２０年我国硅氧烷消费量将达１４５万吨，由此看出，表面活性剂的研发及市场应用前景非常广泛。

三硅氧烷表面活性剂在低能表面的润湿性能摘要：以七甲基三硅氧烷和甲基烯丙基聚醚、炔二醇醚为原料，通过硅氢加成反应合成了2种表面活性剂:甲基烯丙基聚醚改性三硅氧烷SE－429和炔二醇醚改性三硅氧烷SE－640。

考察了催化剂种类及用量、温度对反应的影响，确定了较佳的反应条件为:催化剂选用烯丙基铂配合物、催化剂用量为0.02%、温度为110～120℃。

研究了产物的表面张力、铺展面积、临界胶束浓度(CMC)、动态表面张力(DST)以及抗水解稳定性。

结果表明，这2种三硅氧烷表面活性剂质量分数为0.1%的水溶液表面张力均小于21mN/m，储存360d后表面张力增幅分别为78.6%和28.2%，低于常规的烯丙基聚醚改性三硅氧烷SE－90(201.5%);SE－429的CMC为40.7mg·L，铺展面积与SE－90接近;SE－640水溶液不形成胶束，表面张力能更快达到平衡。

两者具有优良的表面活性和抗水解稳定性。

关键词：三硅氧烷；表面活性剂；低能表面；润湿性能1、引言三硅氧烷表面活性剂具有优良的展着性、润湿性、渗透性，能极大地促进药液扩展，甚至可使药液通过气孔进入植物组织内和害虫体表组织中，因此其作为农药增效助剂在降低用药量、提高药液抗雨水冲刷能力方面显著优于其它常用表面活性剂，且生理毒性非常低，在农用助剂的开发应用中拥有广阔的前景［1－3］。

但硅氧烷表面活性剂骨架中的Si—O—Si和Si—O—C对水解断裂敏感。

Si—O 的键能为452kJ/mol，热稳定性好，但Si原子体积大、易极化，又有3d空轨道可供成键，且Si—O自身极性很大，故易与质子酸、无机酸酐、碱金属、金属氢化物、水及醇等发生反应。

硅氧烷表面活性剂中Si—O的水解受多种因素的影响，在农药应用中，最主要的影响因素是pH值和时间。

2、实验2.1主要原料聚醚改性三硅氧烷(SE－90):自制;十二烷基硫酸钠(SDBS):纯度99.0%，上海阿拉丁生化科技有限公司;十二烷基苯磺酸钠(SDS):纯度90%，上海阿拉丁生化科技有限公司;壬基酚聚氧乙烯醚(NP－10):扬子石化－巴斯夫有限责任公司;磺基琥珀酸二辛酯钠(OT－75):纯度75%，氰特化工(上海)有限公司;20%苯醚甲环唑·10%吡唑醚菌酯EC(杀菌剂):广东茂名绿银农化有限公司;水性聚丙烯酸乳液、聚氨酯(PU)乳液:斯塔尔精细涂料(苏州)有限公司;三元嵌段硅油乳液(整理剂):自制;聚苯乙烯膜(PS)、铝片(Al)、聚酯膜(PET)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯塑料片(ABS)、枫木:广州标格达实验室仪器用品有限公司;白色棉布:平纹针织布，21S×21S，180g/m2，市售;标准圆帆布片:上海纺织工业技术监督所。

三硅氧烷羧酸钠表面活性剂的合成及性能余增;陈洪龄【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2024(25)2【摘要】采用1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(TSO)和丙烯酸乙酯(EA)为原料,通过硅氢加成和酯水解反应,合成一种新型三硅氧烷羧酸盐表面活性剂——七甲基三硅氧烷丙酸钠(TSO-SP)。

通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对目标产物进行结构表征,测试了产物的表面张力、泡沫性能、消抑泡性能、乳化性能、接触角和热稳定性能。

结果表明:目标产物的临界胶束浓度(CMC)为7.94×10^(-3)mol/L,最低表面张力为26.18 mN/m;2 g/L的TSO-SP溶液的起泡量为2 mL,5 min内稳泡率为25%,TSO-SP对3种起泡液的消抑泡性能由大到小依次为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、烷基糖苷-0814(APG-0814);TSO-SP对玉米油的乳化效果要远优于液体石蜡、二甲基硅油(350 Pa·s)和环己烷;1 g/L的TSO-SP溶液可以润湿固体石蜡表面,平衡接触角为72°;TSO-SP的热解温度为330℃,具有良好的热稳定性。

【总页数】6页(P48-53)【作者】余增;陈洪龄【作者单位】南京工业大学化工学院【正文语种】中文【中图分类】TQ4【相关文献】1.磷酸酯型聚醚改性三硅氧烷表面活性剂的合成及性能研究2.三硅氧烷羧酸钠表面活性剂的制备及其性能表征3.磷酸酯型三硅氧烷表面活性剂的合成及应用性能4.季铵盐聚氧乙烯醚三硅氧烷表面活性剂的合成与界面性能5.双子型聚氧乙烯醚三硅氧烷表面活性剂的合成与性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2019年05月工艺管控张力变化以及反应过程中在25℃下其跟随浓度的张力变化。

产物在不同温度下的表面张力曲线如下图所示：根据上图可以看出，产物临界胶束浓度中温度的影响比较小，一般情况下，影响产物的临界胶束浓度的温度比较复杂，这主要是因为在表面活性剂亲水基和疏水基中温度有着不同的影响，升高温度就会使亲水基的水合作用被削弱，从而降低产物的临界胶束浓度。

在25℃下表面张力的曲线图如下所示：根据上图可以知道产物的表面张力比较好，其cmc 为3.344×10-4。

2.2.2考察产物的其他性能考察产物的其他性能主要是对其泡沫、润湿、去污等性能。

其中对产物的泡沫性能和润湿性能进行考察的结果如下表所示：由上表可以得知，产物的润湿性能相对较差，并加上其是聚合的产物，所以拥有较多的疏水基团，产物在水溶液当中很难进行自由的扩散，从而导致其润湿性能较差，并且根据上表也可以得到产物的泡沫性也相对较低。

3结语通过实验可以得知，聚氧乙烯醚型高分子表面活性剂的表面张力较低，并具有较强的去污能力和增稠能力，与一般的AEO 9相比，尽管其对皮脂污布的去污能力相对较差，但能很好帮助碳黑污布和蛋白污布去污，能应用在洗涤产品中，促进相关产业的进一步发展。

参考文献：[1]曲寒洛,许虎君.聚氧乙烯醚型高分子表面活性剂的制备及性能[J].精细石油化工,2018,35(06):49-52.三硅氧烷聚氧乙烯醚磷酸酯的合成及性能探讨裘碧菡唐福伟赵兴军（浙江皇马科技股份有限公司，浙江绍兴312363）摘要：三硅氧烷聚氧乙烯醚磷酸酯合成的原料有端烯丙基聚氧乙烯醚、七甲基三硅氧烷和五氧化二磷，其主要是一种表面活性剂，根据相关的实验表明，其最低的表面张力是23.5Mn/m ，0.03g/L 是临界胶束的浓度，渗透的时间为9s ，合成的产物具有较好的渗透性和低泡性，在草甘膦除草剂中得到广泛的应用，能够将杂草控制在79%左右，高于市场上普通的表面活性剂。

第42卷第3期2012年6月日用化学工业China Surfactant Detergent ＆CosmeticsVol．42No．3June 2012收稿日期：2012－01－07；修回日期：2012－03－14基金项目：陕西省教育厅基金资助项目（09JK364）作者简介：杨百勤（1962－），男，教授，电话：136********，E －mail ：yangbq@sust．edu．cn 。

通讯联系人：肖进新，博士，电话：（010）62561871，E －mail ：xiaojinxin@pku．edu．cn 。

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1，樊强1，邢航2，杨健1，肖进新2（1．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；2．北京氟乐邦表面活性剂技术研究所，北京100096）摘要：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 ）ʒn （Si －H ）=1．2ʒ1的前提下，反应温度为100ħ，反应时间为6h ，催化剂用量为1.03ˑ10－4mol ·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。

关键词：有机硅表面活性剂；聚醚改性硅油；硅氢加成；不饱和聚醚中图分类号：TQ423.4文献标识码：A文章编号：1001－1803（2012）03－0180－05Synthesis of polyether －grafted silicone surfactants andfactors that affect the product appearanceYANG Bai －qin 1，FAN Qiang 1，XING Hang 2，YANG Jian 1，XIAO Jin －xin 2（1．Key Laboratory of Auxiliary Chemistry and Technology for Chemical Industry ，Ministry of Education ，College of Chemistry ＆Chemical Engineering ，Shaanxi University of Science and Technology ，Xi ’an ，Shaanxi 710021，China ；2．Beijing FLUOBON Surfactant Institute ，Beijing 100096，China ）Abstract ：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 1HNMR 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 ）ʒn （Si －H ）=1.2ʒ1；reaction temperature ，100ħ；reaction time ，6h ；catalyst dosage ，1.03ˑ10－4mol ·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．Key words ：organic silicon surfactant ；polyether －grafted silicone oil ；hydrosilylation ；unsaturated polyether·081·第3期杨百勤，等：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开发与应用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］。

新型三硅氧烷类表面活性剂的制备及其性能研究新型三硅氧烷类表面活性剂的制备及其性能研究引言表面活性剂是一种可以在各个物质相的界面上降低表面张力的化合物，具有较好的相容性和分散性能。

随着科技的进步，对表面活性剂的需求也越来越多。

传统的表面活性剂一般为烷基苯磺酸盐、烷基醇硫酸盐等有机化合物，然而这些表面活性剂在应用过程中通常会产生污染和环境问题。

因此，寻找一种新型的、环境友好的表面活性剂成为了一项研究热点。

三硅氧烷类表面活性剂具有优良的性能，是一种很有潜力的表面活性剂。

其分子结构中含有硅-氧键，使其具有较好的抗化学和热稳定性，可以在广泛的酸碱条件下稳定存在。

此外，三硅氧烷还具有亲油性和亲水性的特点，可以在不同界面上发挥出优越的表面活性效果。

因此，以三硅氧烷为基础的表面活性剂不仅有望替代传统表面活性剂，还可应用于许多领域，如润滑剂、塑料助剂等。

制备方法制备新型三硅氧烷类表面活性剂的方法有许多种。

本文采用了一种简单有效的合成方法。

首先，选择适当的三硅氧烷衍生物作为起始原料，将其与氧化剂、催化剂等混合反应，制备出目标化合物。

接着，采用溶剂萃取、结晶等工艺纯化合成产物。

最后，通过核磁共振、红外光谱等分析方法对合成得到的三硅氧烷类表面活性剂进行结构表征。

性能研究通过一系列实验评估新型三硅氧烷类表面活性剂的性能。

首先，对其基本性质进行了研究。

实验结果表明，新型表面活性剂具有较低的表面张力和较好的溶解性能。

其次，对其表面活性能力进行了评估。

通过测量其临界胶束浓度和亲水/亲油平衡能力，得出了新型表面活性剂的表面活性性能较为优异。

此外，还对新型表面活性剂的抗沉积性和防腐性能进行了研究。

实验结果显示，新型表面活性剂具有良好的抗沉积性和防腐蚀性能。

最后，通过对其在不同应用领域中的应用进行测试，揭示了新型表面活性剂在塑料助剂和润滑剂中的应用潜力。

结论本文通过简单有效的合成方法制备出新型三硅氧烷类表面活性剂，并对其性能进行了研究。

磷酸酯型聚醚改性三硅氧烷的制备及界面性能黄良仙;李顺琴;李婷;贾银银;张乐【期刊名称】《印染助剂》【年(卷),期】2016(033)007【摘要】以烯丙基聚氧乙烯醚（FAE-10）和1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷（HTSO）为原料，在H2PtCl6催化下，经硅氢加成反应先合成末端带羟基的聚醚改性三硅氧烷（TPETS），再与H3PO4进行酯化反应，制得一种磷酸酯型聚醚改性三硅氧烷（PTSS）。

用正交试验对其酯化反应条件进行了优化，用红外光谱（IR）对PTSS的结构进行了表征，并对PTSS的临界表面张力、临界胶束浓度、发泡性能等进行了测定。

结果表明，PTSS酯化反应的优化条件为：反应温度80℃、反应时间4 h、n（TPETS）∶n（H3PO4）=1∶1.1。

PTSS的临界表面张力（γcmc）为21.9 mN/m，临界胶束浓度（cmc）为5.0×10-4 g/mL。

质量分数为0.1%的PTSS水溶液发泡力为3.03，5 min稳泡性为0.590。

对煤油和苯的乳化力分别为131和304 s。

%A new kind of phosphate polyether modified trisiloxane (PTSS) was synthesized by the esterifi⁃cation reaction of hydroxyl- terminated polyether modified trisiloxanes (TPETS) with phosphoric acid (H3PO4). TPETS was prepared by hydrosilylation of1,1,1,3,5,5,5- heptamethyltrisiloxane (HTSO) with al yl polyoxyethyl⁃ene ether (FAE- 10) using chloroplatinic acid as the catalyst. The esterification reaction conditions of PTSS syn⁃thesis were optimized using orthogonal experiment. The structure of PTSS was characterized by infrared spec⁃tra (IR). The properties of PTSS, such as critical surface tension (γcmc), criticalmicel e concentration (cmc), foam⁃ing properties and emulsifying ability were measured. The results showed that the optimum conditions of the esterification reaction for the PTSS: reaction temperature 80 ℃, reaction time 4 h, n(TPETS): n(H3PO4)=1:1.1. And the γcmc of PTSS solut ion was 21.9 mN/m, the cmc of PTSS solution was 5.0×10- 4 g/mL. The foaming pow⁃er of 0.1% PTSS (mass fraction) solution was 3.03 and foam stability after 5 min was 0.590. The emulsifying ability of 0.1%PTSS solution were 131 and 304 s for kerosene and benzene, respectively.【总页数】6页(P31-35,56)【作者】黄良仙;李顺琴;李婷;贾银银;张乐【作者单位】陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安 710021;陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安 710021;陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安710021;陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安 710021;陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TQ423.4;O627.41【相关文献】1.聚醚改性三硅氧烷表面活性剂的合成及其界面性能 [J], 黄良仙;安秋凤;杨军胜;任庆海;郝丽芬2.氨基改性聚醚型聚硅氧烷的制备及其柔软性能研究 [J], 安秋凤;李临生;陈孔常3.磷酸酯型聚醚改性三硅氧烷表面活性剂的合成及性能研究 [J], 李顺琴;黄良仙;李婷;张乐;田凯4.聚醚改性聚硅氧烷磷酸酯的合成和性能研究 [J], 陈杰;张永强5.硅氧烷结构对聚醚改性硅氧烷磷酸酯性能的影响 [J], CHEN Jie;LU Zhi-xun 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。