烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯甲醛缩聚表面活性剂的制备

文档序号:8406636阅读:840来源:国知局
烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯甲醛缩聚表面活性剂的制备
【技术领域】
[0001] 本发明属于表面活性剂技术领域。涉及农药,造纸和无机粒,具体的说就是一种焼 基酷聚氧己帰離磯酸醋二,H聚表面活性剂的合成方法。
【背景技术】
[0002] 双子(Gemini)表面活性剂是指分子中含有两个亲水基和两个疏水基,在亲水基或 靠近亲水基处,由连接基团通过化学键将将其结合起来的化合物。在双子表面活性剂分子 中,两亲水基依靠化学键连接,使两个表面活性剂单元紧密结合。该种结构一方面增加了碳 氨链的疏水作用;另一方面化学键限制了极性基团之间因排斥作用而产生的分离趋势,使 其排布整齐,增加了表面活性。与同类单亲油基和亲水基的表面活性剂,双子表面活性剂更 容易早水溶液表面排列和在水中聚集,其降低表面张力效率C20,低2-3个数量级,临界胶 束浓度CMC则低1-2个数量级。因此得到广泛的接受,并成为新一代的表面活性剂,很多相 关研究和综述的文献可W看到。
[0003] 鉴于双子表面活性剂,通过化学键将两个单体连接,从而增加了表面活性剂的表 面活性。如果把两个或W上的表面活性剂连接,则可能实现更强的表面活性。传统的烷基 酷聚氧己帰離,常用于纺织、涂料、石油等行业。关于烷基酷聚氧己帰離类的表面活性剂的 聚合已有文献报道。
[0004]US3919429提出使用盐酸、硫酸、磯酸和草酸作催化剂,得到烷基酷酵多聚中 间体,随后再用环氧己焼加成制备表面活性剂;CN200510126038使用氨氧化钟作催化 剂固定酷酵比例得到H聚壬基酷酵H聚体,随后与季馈盐化合物反应,制备阳离子H聚 体。该些方法存在着废水处理、产物提纯、反应时间过长、收率低和效益最大化等缺点。 CN200810152433.3提出固定比例物质量的壬基酷与甲酵经轻甲基化和脱水缩合反应获得 壬基酷酷酵H聚体方法,但该种方法,制备需要H步,反应时间长,过程复杂,设备投资大, 收率不高等缺点。
[0005] 现有技术聚烷基酷聚氧己帰離类表面活性剂的应用越来越广泛,但是该类分散剂 的合成工艺还存在着反应过程复杂、反应时间长、收率不高、环境污染、原料利用率低等难 W克服的技术问题。所W发明一种具有优良分散稳定性、制备成本低、环境友好的聚烷基酷 聚氧己帰離类表面活性剂及其制备工艺是十分必要的。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的是一种具有优良分散稳定性、制备成本低、环境友好的聚烷基酷聚 氧己帰離磯酸醋类表面活性剂及其制备工艺。所述表面活性剂的合成路线如下所示:
【主权项】
1. 一种烷基酚聚氧乙烯醚二,三聚聚表面活性剂,其特征在于,结构如下:
式中EO为氧乙烯基团(-CH2CH2O-),其加成摩尔数m为4、5、6、7、8、9, η为1,9,10。
2. 制备权利要求1中新物质所用原料和比例范围,其制备方法原料包括以下物质: (a) 以烷基酚、环氧乙烷和甲醛为单体 烷基酚 1-5份 环氧乙烷 4-10份 甲醒 1-5份 磷酸 1-5份 (b) 碱性催化剂,用量为单体总量的0. 1%-10% (c) 酸性催化剂,用量为单体总量的1%-10% (d) 中和剂,用量为单体总量的1%-10%。
3. 制备权利要求1中所述结构物质的步骤包括:(1)将烷基酚,碱性催化剂,环氧乙烷 依次加入到高压反应釜中,排除空气,加热到80-180°C,加压到0. ΟΙ-lMpa,反应l-8h,中和 量为加入碱性催化剂的50% ; (2)将(1)中的产物加入中和剂,然后加入装有氮气保护的装置的反应器中,开启搅拌 再加入甲醛和酸性催化剂; 加热到80-180°C,反应4-10h,蒸馏除水和杂质,最后冷却; (3 )将(1)中的产物加入装有氮气保护的装置的反应器中,开启搅拌再加入磷酸和酸性 催化剂;加热到80-180°C,反应lh,蒸馏除水,最后冷却。
4. 权利要求3所述聚烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述的 碱性催化剂为氢氧化铜,氢氧化钙,氨水,氢氧化亚铁,氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸钠,醋酸钠 中的一种;中和剂为硫酸铵,氯化铵,盐酸,硫酸,醋酸中的一种酸性催化剂为浓硫酸,盐酸, 醋酸,固体强酸,草酸,醋酸,氯化铵中的一种。
5. 权利要求1所述聚烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂的制备方法,其特征在于,步骤还 包括:步骤(1)中的反应温度为80-180°C,反应压力为0· ΟΙ-lMpa,反应时间为l-8h。
6. 权利要求1所述聚烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂的制备方法,其特征在于,步骤还 包括:步骤(2)中的反应温度为80-180°C,反应时间为反应4-10h。
7. 权利要求5所述聚烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂在制备农药、造纸和无机粉体等工 业制剂中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种甲醛缩聚体表面活性剂及其制备方法和用,是一种聚烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂,以烷基酚聚氧乙烯醚为单体,将单体通过偶联得到的。该方法制备的表面活性剂具有以下结构式,式中EO为氧乙烯基团(-CH2CH2O-),其加成摩尔数m为4、5、6、7、8、9;n为1、9、10;其制备步骤如下:第一步,烷基酚聚氧乙烯醚的合成;第二步,聚烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩聚体的合成;第三步,聚烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯甲醛缩聚物的合成。通过测定临界胶束浓度(CMC)发现,二聚体和三聚体的CMC值比单体的低两个数量级,表面活性剂性能显著提高。将表面活性剂应用于农药稳定性,造纸,纳米复合材料改性,蛋白质分离和无机粒子分散发现二,三聚体效果优良,实用价值高。
【IPC分类】B01F17-42, C08G65-327, C08G65-338, C08G65-331, C08G65-28
【公开号】CN104725629
【申请号】CN201310703271
【发明人】任天瑞, 黄海龙, 张雷, 李跃超, 刘如军
【申请人】上海是大高分子材料有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月20日
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