[发明专利]甲醇官能三硅氧烷及其形成方法

说明书

本发明公开了一种具有至少一个甲醇官能团的三硅氧烷，其包含(A)初始三硅氧烷和(B)有机化合物的反应产物。组分(A)具有选自氢原子、含环氧基基团、烯键式不饱和基团和胺基团的侧链硅键合的官能团。通常，组分(A)不含某些末端硅键合的官能团，并且不含聚氧化烯基团。组分(B)具有与组分(A)的侧链硅键合的官能团反应的官能团，并且具有至少一个羟基官能团。三硅氧烷可用于许多应用，包括用作洗涤剂添加剂。三硅氧烷可以具有以下通式(I)：(R¹₃SiO_1/2)(R¹R³SiO_2/2)(R¹₃SiO_1/2)(I)。在式(I)中，每个R¹是独立选择的烃基基团。R³可选自本文所述的基团(i)至(iv)。通常，三硅氧烷具有1至6个甲醇基。

本发明整体涉及三硅氧烷，并且更具体地涉及具有至少一个甲醇官能团的三硅氧烷，并且涉及形成三硅氧烷的方法。三硅氧烷通常不含聚氧化烯基团，例如三硅氧烷不含PEG，并且可用于许多应用，包括但不限于用作洗涤剂添加剂。

已知三硅氧烷聚醚材料是有效的表面活性剂。它们可在低浓度下将水溶液的表面能降低至约20达因/厘米。这使它们可用于各种应用，诸如农业辅助剂、油墨和涂料。

遗憾的是，三硅氧烷聚醚材料的化学组成存在许多问题。例如，在许多洗涤剂应用中使用三硅氧烷聚醚材料受到限制，因为大多数商业三硅氧烷聚醚材料是可溶的或易于分散在水中。根据欧盟(EU)洗涤剂指令(即欧洲议会和理事会关于洗涤剂的法规(EC)第648/2004号)，这将三硅氧烷聚醚材料分类为“表面活性剂”。因此，三硅氧烷聚醚材料必须通过EU洗涤剂指令中定义的方法容易地生物降解。基于常用的生物降解方法，已知三硅氧烷聚醚材料不能充分生物降解以满足EU洗涤剂指令。因此，在这些应用中使用三硅氧烷聚醚材料受到限制。

鉴于前述内容，仍有机会提供改进的三硅氧烷材料。还有机会提供制备这种三硅氧烷材料的方法。

发明内容

提供具有至少一个甲醇官能团的三硅氧烷。三硅氧烷包含(A)初始三硅氧烷和(B)有机化合物的反应产物。组分(A)具有侧链硅键合的官能团。侧链硅键合的官能团通常选自氢原子、含环氧基基团、烯键式不饱和基团和胺基团。通常，组分(A)不含选自氢原子、含环氧基基团、烯键式不饱和基团和胺基团的末端硅键合的官能团。组分(A)通常也不含聚氧化烯基团。组分(B)具有与组分(A)的侧链硅键合的官能团反应的官能团。组分(B)还具有至少一个羟基官能团。

三硅氧烷符合以下条件。如果组分(A)的侧链硅键合的官能团是氢原子，则组分(B)的官能团是烯键式不饱和基团。如果组分(A)的侧链硅键合的官能团是含环氧基基团，则组分(B)的官能团是胺基团。如果组分(A)的侧链硅键合的官能团是烯键式不饱和基团，则组分(B)的官能团是氢原子。如果组分(A)的侧链硅键合的官能团是胺基团，则组分(B)的官能团是含环氧基基团。

在各种实施方案中，三硅氧烷具有以下通式(I)：

(R¹₃SiO_1/2)(R¹R³SiO_2/2)(R¹₃SiO_1/2) (I)。

在上式(I)中，每个R¹是独立选择的烃基团。R³可选自以下基团(i)至(iv)：

还提供了形成三硅氧烷的方法。该方法包括步骤1)提供组分(A)和2)提供组分(B)。该方法还包括步骤3)使组分(A)和(B)反应以形成三硅氧烷。三硅氧烷可用于许多应用，包括但不限于用作洗涤剂添加剂。

附图说明