一种磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂及其制备方法，该表面活性剂，具有式I所示的结构。本发明还提供上述表面活性剂的制备方法。本发明的表面活性剂既具有两性离子碳氟Gemini表面活性剂的优点，又安全、环保，具有更好的水溶性、抗盐性和耐温性，可在较宽的pH范围内使用，制备方法简便，条件和缓，易于操作。
【专利说明】—种磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碳氟Gemini表面活性剂及其制备方法，尤其涉及一种具有优异表面活性的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂及其制备方法，属于碳氟Gemini表面活性剂制备领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着经济需求和石油工业的发展，传统表面活性剂已显露出众多局限性而难以满足市场需求。因此，大力研究开发原料易得、结构新颖、性能独特的碳氟Gemini型离子表面活性剂是当今研究的热点。
[0003]碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”，即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性，它的含氟烃基既憎水又憎油。早期，碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂，以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等，广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域，显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难，价格较高，目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。
[0004]Gemini型碳氟表面活性剂因其独特的结构而具有比传统表面活性剂更为优良的性质，近年来成为胶体与界面化学及其相关领域的研究热点。中国专利文献CN1743062公开了一种新型双子型氟碳表面活性剂，是以亲水性的单酯二氯丙烷为联接基团的新型亲水柔性间隔基的双子型氟碳表面活性剂，化学名称为N、N、N’、N’ -四甲基-N、N’ -双[(全氟烷基磺酰胺基)_烷基]-2-单酯基-丙二铵。该表面活性剂通过全氟烷基磺酰氟与N、N- 二甲基-1，2-乙二胺或N，N’ - 二甲基-1，3-丙二胺反应得中间产物N-[(二甲氨基)一烷基]-全氟烷基磺酰胺，然后与单酯二氯丙烷进行季铵化反应而得产品。但是，该专利文献采用全氟辛基磺酰氟为原料，由于环保问题，已限制使用，同时由于原料价格较贵，使得产品生产成本较高。
[0005]目前，磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备及研究还未见相关报道。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提供一种磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂及其制备方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]一种磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂，具有式I所示的结构:
[0009]
【权利要求】
1.一种磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂，其特征在于具有式I所示的结构:
2.根据权利要求1所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂，其特征在于式I中，R为CH3_ ;n=6或8。
3.—种权利要求1或2所述磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，包括步骤如下:(1)将短氟碳链的环氧丙焼
4.根据权利要求3所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的α，ω-烷撑胺为己二胺或辛二胺。
5.根据权利要求3所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的短氟碳链的环氧丙烷为3-全氟己基-1，2-环氧丙烷。
6.根据权利要求3所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中反应温度为60-80°C。
7.根据权利要求3所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中式II化合物与磺化试剂丙磺酸内酯
8.根据权利要求3所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中反应温度为55-65°C，反应时间为36-48h。
9.根据权利要求3所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于上述步骤(3)中式III化合物与NaOH的摩尔比为1:8，反应时间为40min。
10.根据权利要求3所述的磺丙基甜菜碱型两性离子碳氟Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于上述步骤(4)中上述式III化合物的钠盐与碘甲烷或碘乙烷的摩尔比为1:.10，反应时间为4 8h，反应温度为50-55°C。
【文档编号】B01F17/38GK103816835SQ201410100730
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】王明刚, 李传龙, 谭业邦, 吕妍 申请人:山东大学