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含硅表面活性剂的研究现状及发展前景
某某某* 指导老师:某某
(XXXXXXXXXXXXX,广州,510000)
摘要:含硅表面活性剂是一类重要的特种表面活性剂。由于它具有优良的降低表面张力的性能, 润滑性和无毒副作用等特性, 本文介绍了含硅表面活性剂的制备和特性, 综述了当前含硅表面活性剂的应用, 并探讨了目前含硅表面活性剂的研究热点和今后的发展方向。
关键词:表面活性剂; 含硅表面活性剂; 发展方向
Abstraet:Silicon containing surfactant is a kind of important special surfactant. Because of its excellent surface tension reduction performance, lubrication performance and has no toxic side effect and characteristics, this paper introduces the silicon containing surfactant preparation and properties, reviews the current application of silicone surfactants, and discussed the present silicon containing surfactant research hotspot and development trend in the future.
Keywords: Surface active agent;Silicone surfactants;Development direction
1.引言
表面活性剂( Surfactants)是既含有疏水基又含有亲水基的一类有机化合物, 具有润湿、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、洗涤、保湿、润滑、柔软、憎水、杀菌、抗静电、防腐蚀等一系列优良性能。它几乎可渗透到一切经济技术及工业生产部门, 对提高产品质量、节能降耗、提高劳动生产率起到非常大的作用。近年来, 研究它的各种的特性及其应用成为表面活性剂研究中最为活跃、最前沿的重点之一。含硅表面活性剂( G lucosam ide- based T risiloxaneSurfactants) 作为一类特殊的表面活性剂, 具有优良的降低表面张力的能力, 优良的润湿作用且其生物降解性好, 对环境污染小, 是绿色环保的表面活性剂[1] 。在日用化工、纺织、皮革、印染等工业生产部门中有广泛的应用前景和发展潜力。本文简要介绍了含硅表面活性剂的种类特性和及其各行业中的应用, 并探讨了目前含硅表面活性剂的研究热点和绿色化发展趋势。
2.含硅表面活性剂的制备
2.1非离子有机硅表面活性剂的合成
非离子型有机硅表面活性剂的合成主要是在疏水性的聚硅氧烷的侧链或链端引人亲水基团, 最常用的方法是硅氢加成法和缩合法。
2.1.1硅氮加成法
硅氢加成是利用有机硅分子结构中的Si-H键与含不饱和键的化合物在一定条件下进行的加成反应, 是合成非离子型有机硅表面活性剂的最广泛的方法。
聚醚接枝有机硅的合成
b.聚醚嵌段有机硅的合成
2.1.2缩合法
缩合法也是合成有机硅表面活性剂的较为常用的方法。
2.1.3也可由以下方法合成:
第一步是聚硅氧烷的合成,第二步是使聚硅氧烷以Si—O—C/Si—C方式,与聚氧代烷撑形成嵌段共聚物[2]。
聚硅氧烷的合成
含氢聚硅氧烷几种有机硅单体按一定比例水解:
由二甲基二乙氧基硅烷水解,可制得烷氧基封端的线型聚硅氧烷:
如二甲基二氯硅烷用不足量的水部分水解得氯代聚硅氧烷:
2.2阳离子型有机硅表面活性剂
合成方法如反应
式中X 为卤素,,R为烷基或烷氧基。反应一般在苯、甲苯、丙酮或四氯化碳等惰性溶剂中进行。也可用含碳官能团有机硅氧烷与有机胺反应来合成阳离子型表面活性剂
阴离子型有机硅表面活性剂
反应如下:
此反应利用了丙二酸醋中次甲基氢的活性以及水解后丙二酸受热脱竣的特性.引人梭基后的含硅烷及硅氧烷化合物不仅本身可用作阴离子表面活性剂, 更可由此引人含酞胺及醋类等其他有机硅表面活性剂[3]。
3.含硅表面活性剂的特性
含硅表面活性剂(Glucosamide—based Trisilox—ane Surfactants)以聚硅氧烷为其疏水主链,在其中间位或端位连接一个或多个含硅极性基团而构成的一类表面活性剂,一般是以聚硅氧烷为疏水基,聚醚链、羧基和磷酸基等极性基团为亲水基,一般结构式:
含硅表面活性剂与一般表面活性剂相比,表面张力极低、具有增溶、发泡、消泡、洗涤、保湿、润滑、柔软、憎水、抗菌、抗静电等特点,已大量应用于各行各业,应用领域十分广泛。具有良
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