一种有机硅表面活性剂及其制备方法和应用
农用有机硅表面活性剂的制备及应用研究新进展
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ＳＩ Ｉ Ｌ ＣＯＮＥ Ｍ ＡＴ ＥＲＩ ＡＬ
农 用有 机硅 表 面活 性剂 的制备 及应 用研 究 新进展 术
黄 良仙 ，郝丽 芬 ，袁俊敏 ，刘 岳 ，安秋 风
（ 疆 科 技 大 学 ，西 安 ７０ ２ ） 陕 １０ １
Ｒ（ Ｈ３ ：ｉＳ（ Ｈ ）Ｃ Ｈ６ （ ２ Ｃ ）Ｓ ｉＣ ３ ２ ３ Ｏ Ｃ Ｈ Ｏ）Ｚ Ｏ
剂一般 分为非离子 型和离 子型 。
１ １ 非离 子型有机硅 类表面 活性剂 的制备 ．
非离 子型 有 机 硅 类 表 面 活 性 剂 主 要 是 由含 Ｓ Ｈ 的硅氧 烷和含 Ｃ— Ｃ键 的 聚醚在 催 化剂 ｉ 键 —
式 中 ， ｔ ４ ９ ｉ ３ ７ Ｃ ３ Ｒ＝Ｈ， Ｈ ； Ｒ ＝ —Ｃ Ｈ ， —Ｃ Ｈ ， Ｈ ； Ｃ ３ｄ
７ ５ ｌ 。在 Ｎ Ｃ 浓 度 为 ０ ０５ ｍｏ Ｌ的 Ｎ Ｃ ． ，１ ａ１ ．０ ｌ ／ ａＩ
ｌ 农 用有 机 硅表 面 活 性 剂 的制 备
按 亲水基 的化学性质 ，农用有 机硅表 面活性
存在下 通过硅氢 加成反应 制得 ，常用 的催 化剂有
氯铂酸 异 丙 醇 溶液 、铂 配 合 物 （ 二 乙烯 基 四 如 甲基二 硅 氧 烷 合 铂 配 合 物 ，即 Ｋ ｒ ｅ ｔＳ催 化 ａｓ ｄ ｔ 剂 ）等 。 目前 ，市 售 农 药用 有 机 硅 助 剂 大 都 是 非离子型三 硅氧烷表 面活性剂 ，如美 国迈 图高新
水溶 液 中加 入质量 分数为 ０ １％ 的此 类表 面活性 ． 剂 ，其表 面 张 力 为 ２ ． ０ ６—２ ． Ｎ ｍ；该类 表 ３６ｍ ／ 面 活性 剂在很 宽 的 ｐ 值 范 围 （ Ｈ ３～１ ） 内耐水 ２ 解性 好 ¨ Ｍ．Ｄ ｅｔｅ ｎ等人用含 取代基 的 。 ．Ｌ ａ ｒ ｈ ｍａ 含氢 二硅氧烷 Ｒ（ Ｈ ）ＳＯ ｉ Ｃ ）Ｈ 在 氯铂 酸 Ｃ ｉ Ｓ（ Ｈ。 催 化下和烯丙 基聚氧 乙烯醚 反应 ，得 二硅氧烷类 表 面活性剂 ：
阻燃型有机硅表面活性剂及其应用
有机硅阻燃剂通过优化分子结构、提升相对分子质量 实现阻燃抑烟目的。当前，凝聚相阻燃机理为阻燃功效发 挥提供有力条件，燃烧状态下生成无机隔氧绝热保护层 （如图3），进而降低毒烟危害。
阻燃型有机硅表面活性剂及其应用
结构 性能 应用
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阻燃型有机硅表面活性剂的结构
定义：有机硅表面活性剂是以聚二甲基硅氧烷为其疏水 主链，在其中间位或端位连接一个或多个有机硅极性基团 而构成的一类表面活性剂。
图1 聚二甲基硅氧烷
图2 有机硅表面活性剂结构通式
有机硅表面活性剂按其化学结构中亲水基团R的化学性质可分为阴离子 型、阳离子型、非离子型、和两性离子型4大类，其中以非离子型表面活性 剂研究得最多、应用得最广泛。
超润湿性
乳液稳定性
• 超润湿性良好的活性剂当属 三硅氧烷表面活性剂，它在 溶液中具有较高适存性。极 性表面分子在氧键作用下形 成单分子层，构成伸展链， 并在极性表面伫立，这与一 般表面活性剂存在明显差别。 当基团空间位阻变化时，铺 展速度和范围会受到影响， 最终影响极性表面定向效果。
• 一般来说，常规碳氢表面活 性剂在乳液稳定方面的作用 力缺失，借助 AFM 设备观 察界面位置硅表面活性剂力 的作用情况。据研究可知， 聚二甲基硅氧烷自身隔水性 显著，用量增加的同时，在 有机溶剂环境中呈现非溶解
• 因植物表皮普遍存在抗湿润性、负电荷性，将其用 于植物表皮，既能提高药效，又能借助渗透作用将 害虫致死。
聚醚改性有机硅表面活性剂的合成与应用
聚醚改性有机硅表面活性剂的合成与应用聚醚改性有机硅表面活性剂的合成与应用一、引言聚醚改性有机硅表面活性剂，即以聚醚作为改性剂对有机硅表面活性剂进行改性。
其在合成方法和应用领域上具有独特的优势。
本文将从合成方法和应用两个方面进行探讨。
二、合成方法聚醚改性有机硅表面活性剂的合成方法有多种途径，下面将分别介绍两种常用的方法。
1. 高分子加成法该方法主要通过将聚醚分子与有机硅表面活性剂结构上的官能团发生加成反应。
一般情况下，选择具有亲核基团的聚醚与有机硅表面活性剂反应，并通过适当的反应条件控制，可获得聚醚改性有机硅表面活性剂。
该方法适用于终端官能团较多的有机硅表面活性剂。
2. 柔性链接法该方法是将聚醚与有机硅表面活性剂通过柔性链进行连接。
首先，在有机硅表面活性剂的基团上引入反应活性官能团，随后与带有亲核基团的聚醚分子发生反应，通过柔性链的形成，将聚醚与有机硅表面活性剂连接在一起。
该方法适用于终端官能团较少的有机硅表面活性剂。
三、应用领域聚醚改性有机硅表面活性剂具有广泛的应用领域，主要体现在以下几个方面：1. 乳化稳定剂聚醚改性有机硅表面活性剂在乳化过程中能够快速降低表面张力，使液体形成颗粒更小且均匀的乳状液体。
在乳化液体中，聚醚改性有机硅表面活性剂能够形成稳定的乳状结构，提高产品的稳定性和乳化效果。
2. 表面润湿剂聚醚改性有机硅表面活性剂具有优异的表面润湿性能，能够迅速降低液体在固体表面的表面张力，使液体均匀地铺展在固体表面上。
该特性使聚醚改性有机硅表面活性剂广泛应用于涂料、油墨、陶瓷等行业中，改善液体的润湿性和附着性能。
3. 分散剂聚醚改性有机硅表面活性剂能够有效分散具有高分散性的颜料、纤维等颗粒物，防止颗粒聚集、沉降，提高分散体系的稳定性。
因此，在颜料、油墨、色浆等行业中被广泛应用作为分散剂，提高产品的质量。
4. 抗泡剂聚醚改性有机硅表面活性剂具有优异的抗泡性能，能够迅速降低液体中的表面活性剂浓度，从而降低液体的表面张力，抑制气泡的产生和扩散。
有机硅表面活性剂
有机硅表面活性剂
有机硅表面活性剂是一种应用广泛的典型非离子型表面活性剂，此类表面活性
剂应用于印刷、护肤品、洗涤剂等多种领域。
由于有机硅表面活性剂具有优异的表面活性、环境安全性、抗乳化、防结垢性
能和低毒性等特性，使其在日用品、农药、精细化工等多个工业领域中仍然具有极其重要的应用价值。
有机硅表面活性剂的科学含义是指一组以矽为主的结构单元构成的聚合物，其
特殊的结构单元使其具有低毒性、不溶于水、紧凑稳定、优异的表面和界面活性能等特性。
由于这类表面活性剂具有低亲水性、良好的乳化性、耐冷性能等特点，因此应
用于各种液体清洗剂中有着十分重要的意义。
在安全、洁净、效率等方面也有着卓越的表现。
有机硅表面活性剂还具有较好的生物解脱性，可以被自然的生物系统安全降解，不会对环境造成污染。
它还能有效的阻止水面上的泡沫，减少空气中的主要有机污染物，这也使其在表面活性产品中占有重要的地位。
从上述内容可以看出，有机硅表面活性剂具有多种优势，广泛应用在各行各业
领域，真可谓是一种极为实用且价值不可估量的产品。
有机硅表面活性剂提高农药利用率
其更能起到良好的作用
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市场现状及发展趋势
有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于20世纪60年代,80年代欧美等国家开始在农业
中进行商业性的推广应用.
我国的有机硅表面活性剂研究起步较晚,产品也比较单一.目前研究工作主要集中在聚氨 酯用匀泡剂方面,如中石化天津分公司研究院、南京金陵石化研究院等.农药助剂用有机
3液滴扩展面积(S)
液滴扩展面积的测定采用积分法。液滴扩展面积直接代表了药液在靶标表面的扩展能力，液 滴扩展面 积大，表明制剂铺展性好。
4.润湿时间(t)
采取帆布片法测定。药液用蒸馏水稀释500倍，测定标准帆布片(21支X 3股X21支X4股帆布， 直 径35 mm的圆片，重量在0．38～0．39 g)在药液表面润湿的时间。润湿时间短，表面
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制备
有机硅表面活性剂一般是通过硅氢加成反应制得,其生产工艺存在着一定欠缺.在工业 生产中一般以铂异丙醇溶液为催化剂,但其催化效率低、用量大、反应放热剧烈、控 制条件苛刻且容易造成Si—H键的交联,为此需要加入大量苯类溶剂.这不仅污染环境、 影响工人健康、减少了单釜产率,而且这些溶剂都是易燃品,危险性高.目前在工业生产 中以络合物为催化剂,采用无溶剂或低溶剂的聚合方法,并控制反应放热速度.
3
化学结构与性质
有机硅SAA是由聚二甲基硅氧烷和亲水基组成,它还具有比普通SAA更好的表面 活性和易展布性。 这些特性来源于聚二甲基硅氧烷的低表面张力和弱分子间作用力。硅原子在化 合物中处于四面体中心。根据四面体结构,两个甲基垂直于硅与两相邻氧原子连 接的平面上;由于Si-C键键长较大,以至两个非极性的甲基上的三个氢就像撑开的 伞,从而使它具有很好的疏水性。甲基上的三个氢原子由于甲基的旋转占有较大 空间,从而增加了相邻硅氧烷分子之间的距离;分子间作用力与分子间距离的六次 方成反比,故聚二甲基硅氧烷分子间作用力比碳氢化合物要弱得多。因此它的表 面张力比相近摩尔质量的碳氢化合物小,从而使硅氧烷在界面上易展布。
有机硅表面活性剂的特性及在农药中的应用
有机硅 助剂具有 良好 的展着性、渗透性 。 农药的喷施过 在 程 中具有增效、省工、节水 、省 药的特性 。有机硅农 用喷雾助 剂 既能帮助提高产量 ， 又能降低 农药对环境 的不良影 响。 它能 够让 喷洒 的农用化学 品发挥更好的功效 、 铺展 更容易、吸收更 快而不易被冲刷下来 ，具有 “ 耐雨冲刷性”。具体来说 ，这些 助剂可 以使含有农药、 生长 调节剂和其他化学 品的溶液更容易 渗透植物表面。这种铺展能 力意 味着 ， 只需很小 的喷雾量就可 以获得理想 的喷雾效 果。在 了流失到土壤和地下水中 的农药量 ，进而减少 了环境 中的农药残 留 。 Ｊ
（ｈ ｒ ｃ ｆ ｏｌ ｅ Ｊ ｉ ｄｃｌ ｏｌ ｅＪｌ ３ ０ ， ｈｎ ） Ｐ ａｍａｙｏ ｌ ｇ ，ｉｎＭｅ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ，ｉｎ１２ Ｃ ｉａ Ｃ ｅ ｌ ｅ ｉ １ ３
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一种含氨基酸有机硅表面活性剂的制备方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010487557.8(22)申请日 2020.06.02(71)申请人 四川达威科技股份有限公司地址 610000 四川省成都市新津县五津镇希望路555号(72)发明人 车国勇 常宇帆 贾锐 杨斯盛 (74)专利代理机构 广东前海律师事务所 44323代理人 周林(51)Int.Cl.C08G 77/46(2006.01)B01F 17/54(2006.01)(54)发明名称一种含氨基酸有机硅表面活性剂的制备方法(57)摘要本发明涉及一种含氨基酸有机硅表面活性剂的制备方法，聚醚改性氨基硅油与丙烯酸酯或氯乙酸酯反应，在碱性条件下水解，得到所述的含氨基酸有机硅表面活性剂。
本发明采用聚醚改性氨基硅油与丙烯酸酯或氯乙酸酯反应，然后碱性水解可以制备得到含氨基酸有机硅表面活性剂，反应条件简单，反应过程中不易产生凝胶，产品收率高，价格低廉，利于工业化生产；本发明制备的表面活性剂既具有有机硅润湿铺展性、热稳定性，又保留优良的生物降解性，绿色安全性的特点。
权利要求书2页 说明书8页CN 111548501 A 2020.08.18C N 111548501A1.一种含氨基酸有机硅表面活性剂的制备方法，其特征在于，聚醚改性氨基硅油与丙烯酸酯或氯乙酸酯反应，在碱性条件下水解，得到所述的含氨基酸有机硅表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的含氨基酸有机硅表面活性剂的制备方法，其特征在于，制备所述的含氨基酸有机硅表面活性剂中发生的化学方程式如下：其中，R为CH3；R1为H、CH3或CH2＝CH；R2为CH2CH2CH2O(CH2CH2O)aR或CH2CH2CH2O(CH2CH2O)b[(CH3)CHCH2]cR，a为6-10之间的整数，b为6-10之间的整数，c为2-6之间的整数；R3为CH2CH2COOR；R4为H或CH2CH2COOR；R5为CH2CH2COONa；R6为H或CH2CH2COONa；R7为CH2COOR；R8为H或CH2COOR；R9为CH2COONa；R10为H或CH2COONa；m为10-200之间的整数，n为3-20之间的整数，o为2-8之间的整数，p为1-3之间的整数。
有机硅表面活性剂的应用及研究进展
有机硅表面活性剂的应用及研究进展1.功能性涂料和涂层剂：有机硅表面活性剂可以作为涂料和涂层剂的分散剂、增稠剂、润湿剂和降低反应性的剂量。
有机硅表面活性剂的独特结构和性质使得涂料具有优异的附着性、耐磨性和耐化学性，并且能够提供超级疏水性和超级亲水性的性能。
2.肥皂、洗涤剂和清洁剂：有机硅表面活性剂的亲油性和亲水性可以被应用于肥皂、洗涤剂和清洁剂等产品中。
3.医药领域：有机硅表面活性剂可以在制药生产中作为辅助剂，用于增加药物的溶解度和稳定性。
4.纺织品和塑料处理剂：有机硅表面活性剂可以用作纺织品和塑料处理剂，可提高纺织品和塑料的柔软性、耐久性和抗静电性能。
5.个人护理产品：有机硅表面活性剂在个人护理产品中应用广泛，例如洗发水、沐浴露、面霜等，可提供更好的泡沫性和润滑性。
近年来1.绿色合成方法：研究人员致力于开发低能耗、低污染的合成方法，例如采用微波辅助合成、酶催化合成等。
2.分子结构设计：通过调控有机硅表面活性剂的分子结构，研究人员可以获得具有特定性质和功能的表面活性剂，如自组装性能、温度响应性能和荧光性能等。
3.纳米粒子修饰：通过将有机硅表面活性剂与纳米材料相结合，可以获得具有特殊性质和功能的复合材料，如磁性纳米粒子和金属纳米粒子修饰的有机硅表面活性剂。
4.应用拓展：近年来，有机硅表面活性剂在环境治理、油田开发和废水处理等领域的应用得到了广泛关注。
研究人员不断探索有机硅表面活性剂在新领域的应用潜力。
总结起来，有机硅表面活性剂具有广泛的应用领域，其研究进展主要体现在绿色合成方法、分子结构设计、纳米粒子修饰和应用拓展等方面。
随着对环境友好和高性能产品需求的增加，有机硅表面活性剂的研究和应用前景仍然十分广阔。
三甲基硅乙基醚
三甲基硅乙基醚三甲基硅乙基醚是一种有机硅化合物，也称为“甲基三乙氧基硅烷”或“甲基三乙氧基硅烷”。
在工业和生产中，它常作为有机硅表面活性剂和缓冲剂，被广泛地应用于各个领域。
下面，我们来分步骤详细阐述三甲基硅乙基醚的特性、应用和制备方法：一、特性：三甲基硅乙基醚作为有机硅化合物，具有许多独特的特性。
其分子结构中，硅原子与氧原子通过氧化合物桥相连，而乙烯基链则与硅原子相连。
这种特殊的分子结构使得三甲基硅乙基醚具有以下性质：1.低表面张力：三甲基硅乙基醚分子具有很强的机械强度和耐高温性，可以在高温和高压下稳定地存在。
同时，其分子结构也使其在水中具有极低的表面张力，可以有效改善材料表面润湿性。
2.良好的润湿性和渗透性：三甲基硅乙基醚具有很强的润湿性和渗透性，可以有效地提高涂料和印刷油墨的附着力和色泽。
同时，其分子结构与有机材料相似，也使得其在涂料、塑料等材料中具有良好的相容性。
二、应用：由于三甲基硅乙基醚具有这些独特的特性，其在工业和生产中被广泛应用于以下领域：1.表面活性剂：三甲基硅乙基醚作为优秀的表面活性剂和分散剂，能够有效改善材料表面润湿性和分散性。
2.缓冲剂：三甲基硅乙基醚也被广泛用作缓冲剂，能够稳定化材料的润滑性、粘度和黏度等。
3.油漆：三甲基硅乙基醚在油漆中的作用主要是增加油漆的黏附力和色泽，提高油漆的耐候性。
4.印刷油墨：三甲基硅乙基醚在印刷油墨中的作用主要是提高油墨的附着力和色泽，增加印刷品的耐水性和耐久性。
5.润滑剂：三甲基硅乙基醚在润滑剂中的作用主要是提高润滑性、减少摩擦和磨损，保护机械设备和零部件。
三、制备方法：三甲基硅乙基醚的制备方法主要有以下两种：1.氧化-水解法：将甲基硅烷加入双自由基起始剂中，在光照下自由基引发剂引发反应，生成二甲基二(乙氧基)硅烷；然后再将其在空气中进行氧化反应，生成三甲基硅乙基醚。
2.羟基取代法：将三氯甲基硅烷和两端带羟基的化合物，如乙二醇、丙二醇等反应，生成三甲基硅乙基醚。
有机硅表面活性剂在化妆品中的应用
摘要表面活性剂具有分散、去污、增溶和渗透等一系列特征，是化妆品中不可缺少的原料，在化妆品中具有广泛的应用。
有机硅表面活性剂在日化行业中是一种用量较大的表面活性剂, 它可作为乳化剂用于各种化妆品。
它不但具有乳化、起泡、分散以及增溶的作用，并有抗静电效果。
有机硅表面活性剂对人体无副作用,是优良的皮肤润滑剂和保湿剂, 特别是作为乳化剂和乳化稳定剂适用于配制面部和眼部化妆品。
本文首先简要概括了有机硅表面活性剂的结构和性质，从化妆品的角度详细的阐述了非离子型、阳离子型、阴离子型、两性聚硅氧烷表面活性剂以及其他类型的有机硅表面活性剂的应用和制备方法。
最终展望了有机硅表面活性剂的发展前景。
关键字：有机硅，表面活性剂，化妆品，制备ABSTRACTSurfactant has a series of features of dispersed，decontamination, solubilization and penetration, so it has a wide range of applications and an indispensable raw material in cosmetics.Silicone Surfactants is a larger amount of surfactant , it can be used as emulsifying agent for a variety of cosmetics. It not only has the emulsification, foaming, dispersed as well as the role of solubilization and has anti-static effect. Silicone Surfactants don’t have side effects on the human body, it is an excellent skin lubricant and moisturizer, especially as the emulsifier and emulsion stabilizer for the preparation of the face and eye cosmetics.The paper first briefly summarizes the silicone surfactant structure and nature, expatiates the non-ionic, cationic, anionic, gender polysiloxane surfactants and other types of silicone surfactants applications and preparation methods in detail from the cosmetic point of view. Finally Prospects of silicone surfactants prospects for developmentKeywords: Silicone, surfactants, cosmetics, Preparation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 ........................................................................................................................... I II 前言 .. (1)第1章表面活性剂在化妆品中的应用 (3)1.1 化妆品对表面活性剂的要求 (3)1.2 表面活性剂化妆品中的作用 (4)第2章有机硅表面活性剂分类 (9)2.1 硅氧烷表面活性剂 (9)2.2 非离子型有机硅表面活性剂 (12)2.3 阳离子型聚硅硅烷表面活性剂 (14)2.4 阴离子型聚硅硅烷表面活性剂 (15)2.5 聚硅硅烷两性表面活性剂 (16)2.6 其他类型的有机硅表面活性剂 (17)第3章有机硅表面活性剂的制备 (18)3.1 阳离子型有机硅表面活性剂合成反应 (18)3.1.1 季铵化反应 (18)3.1.2 复分解反应 (19)3.2 阴离子型有机硅表面活性剂的合成反应 (19)3.3 非离子型有机硅表面活性剂的合成反应 (21)3.3.1 硅烷加成 (21)3.3.2 缩合法 (22)第4章总结与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)前言自从20世纪30年代末,美国康宁玻璃厂(Corning Glass)的J·F·海德成功合成世界上第一个有机硅化合物以来,经过70多年的发展,有机硅已因其优异的性能被广泛应用于航空航天、建筑、电子电气、机械工程、运输业、塑料加工、保健品、医药、纺织品及纸张涂层工业等行业,从而在化工新材料领域中异军突起。