专利名称：脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐及其制备和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴离子表面活性剂领域，特别是涉及一种脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐及其制备和应用。
背景技术：
脂肪醇醚羧酸盐是一类新型的阴离子表面活性剂，是由非离子表面活性剂改性而来，具有表面张力低、毒性小、易生物降解等特点，是一类多功能的“绿色表面活性剂”。由于其特殊的性质，脂肪醇醚羧酸盐在化妆品、洗涤剂、生物化学、制药、食品加工、原油破乳、稠油降黏等领域有着广泛的应用。目前，国外对脂肪醇醚羧酸盐类表面活性剂已进行了系统地研究，且有系列化产品批量生产，产量逐年增加。而国内虽有试销产品，但品种和产量较少，仍处于起步阶段。脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐是脂肪醇醚羧酸盐中应用最为广泛的一种。其在化学结构上和肥皂相似，不同的是在疏水基和亲水基之间加入了具有一定加合数的环氧乙烷链， 从而使它具有阴离子和非离子表面活性剂的许多优良性能。而产品的表面特性可以通过改变碳链的长度、EO的加合数和pH值来进行调节，其中酸式产品呈非离子特性，完全中和的盐式产品则为阴离子特性。但是作为三次采油中使用的表面活性剂，常规的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐亲水性太强，即使将其亲水基聚氧乙烯醚链段缩短至一、二个聚合度，要得到适合三次采油所用的表面活性剂，其疏水基链段脂肪醇的长度相应的也需调整在30-40之间，这对于脂肪醇的选用无疑是非常困难的。
发明内容
本发明的目的是提供一种脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐，在保持现有的疏水基脂肪醇不变的情况下，通过加入环氧丙烷链段使其具有长碳链疏水结构，并且可以通过调节聚氧丙烯，聚氧乙烯共聚段的长度来合成具有不同界面特性的系列表面活性剂，从而得到适合三次采油所用的表面活性剂。脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐具有如下结构通式R0 (PO) n (EO) mCH2C00X，R代表脂肪烃基或烷基苯基；(PO)nR表聚氧丙烯，η = 6-12，(EO)mR表聚氧乙烯，m= 1-4, X 代表碱金属。所述R代表总C数为8-22的脂肪烃基或烷基苯基。所述η 为 8-10。所述m 为 1-3。所述X为钾或钠。所述R为C16-C18烷基，所述X为钾。本发明设计的表面活性剂结构，左端的脂肪醇和聚氧丙烯均为亲油基，右端的聚氧乙烯和羧基均为亲水基。在现有脂肪醇原料不变的情况下，主要是通过引入聚氧丙烯链段来增强脂肪醇羧酸盐表面活性剂类的亲油性，从而满足三次采油需要。表面活性剂结构加入少量的聚氧乙烯可以调节其亲水性能，同时可以实现脂肪醇聚氧丙烯醚的羧酸化。脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐的制备方法，采用如下步骤(I)ROH与环氧丙烷反应，生成RO (PO)nH;(2) RO (PO) nH 与环氧乙烷反应，生成 RO (PO) n (EO) mH ；C3) RO (PO)n (EO)mH 采用羧甲基化法生成 RO (PO)n (EO) mCH2C00X。所述步骤(3)的具体操作方法为㈧、将RO(PO)n(EO)mH和XOH反应，⑶、在(A) 的反应产物中加入一氯乙酸反应完成即可。所述摩尔比RO(PO)n(EO)mH XOH 一氯乙酸=1 2. 5 2。所述(A)步聚为40_80°C下反应1-3小时。所述⑶步骤为40_80°C下反应5-10小时。所述(A)步骤为60°C下反应2小时，所述⑶步骤为60°C下反应8小时。 脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐在三次采油中的应用。脂肪醇醚羧酸盐的合成路线如图7所示1.脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚的合成环氧丙烷和活泼氢加成的聚氧丙烯醚类表面活性剂，其反应是一个逐级反应，生成不同聚合度的产物，其中窄分布产物中目标产物的含量较高。本实验的目标是合成产物聚合度为窄分布的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚，由于催化剂碱性越高，目的产物收率越高， 故选用氢氧化钾作为反应的催化剂。脂肪醇与环氧丙烷所发生的烷化反应可以分为两个阶段，第一阶段是被烷化的官能团与一分子环氧丙烷反应，得到羟乙基化合物，这是典型的烷化反应。反应方程式如下
权利要求
1.一种脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐，其特征在于具有如下结构通式=RO(PO) n(E0)mCH2C00X，R代表脂肪烃基或烷基苯基；(PO)nR表聚氧丙烯，η = 6-12, (EO)mR表聚氧乙烯，m = 1-4，X代表碱金属。
2.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐，其特征在于结构通式所述R代表总C数为8-22的脂肪烃基或烷基苯基。
3.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐，其特征在于结构通式所述η为8-10，所述m为1_3，所述X为钾或钠。
4.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐，其特征在于结构通式所述R为C16-C18烷基，所述X为钾。
5.一种权利要求1所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐的制备方法，其特征在于采用如下步骤(1)ROH与环氧丙烷反应，生成RO(PO)nH ；(2)RO (PO) nH与环氧乙烷反应，生成RO (PO) n (EO) mH ；(3)RO (PO)n (EO)mH 采用羧甲基化法生成 RO(PO)n(EO) mCH2C00X。
6.根据权利要求5所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤(3)的具体操作方法为(A) JfRO(PO)n(EO) mH*X0H反应，(B)、在(A)的反应产物中加入一氯乙酸反应完成即可；按摩尔比RO(PO)n(EO)mH XOH 一氯乙酸为1 2. 5 2。
7.根据权利要求6所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐的制备方法，所述(A)步聚为 40-80°C下反应1-3小时，所述(B)步骤为40-80°C下反应5_10小时。
8.根据权利要求7所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐的制备方法，其特征在于所述 (A)步骤为60°C下反应2小时，所述⑶步骤为60°C下反应8小时。
9.一种权利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐的应用，其特征在于作为表面活性剂用于三次采油。
全文摘要
本发明涉及一种脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐及其制和应用；脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸盐具有如下结构通式RO(PO)n(EO)mCH2COOX，R代表脂肪烃基或烷基苯基；(PO)n代表聚氧丙烯，n＝6-12，(EO)m代表聚氧乙烯，m＝1-4，X代表碱金属，该结构中左端的脂肪醇和聚氧丙烯均为亲油基，右端的聚氧乙烯和羧基均为亲水基，在现有脂肪醇原料不变的情况下，通过加入聚氧丙烯来加大脂肪醇羧酸盐表面活性剂类的亲油性来适应三次采油中的应用，加入少量的聚氧乙烯可以调节亲水性能，同时可以实现脂肪醇聚氧丙烯醚的羧酸化。
文档编号C08G65/332GK102485771SQ201010580620
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者侯庆锋, 朱友益, 王哲 申请人:中国石油天然气股份有限公司