一种含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性剂的制作方法
【专利摘要】一种含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性剂，属于有机化学和功能材料领域。本发明以聚乙二醇、脂肪酸、硼酸和三乙醇胺为原料，合成具有较高水稳定性的表面活性剂；通过改变脂肪酸的种类和PEG的分子量，以提高酯化率和活性。所得的表面活性剂具有较好的表面性能、乳化性能和水稳定性，能降低水的表面张力，且具有较好的乳化性能，可以广泛地应用于洗涤洗涤、造纸、纺织等行业。
【专利说明】一种含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性剂
【技术领域】
[0001] 一种含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性剂，属于有机化学和功能材料领域。
【背景技术】
[0002] PEG具有无毒、稳定性好和易加工等优异性能，被广泛用作软化剂、增湿剂、润滑剂 等。以PEG作为亲水部分的酯类表面活性剂属于非离子型表面活性剂，具有低泡沫、稳定性 高、不易受强电解质无机盐类存在的影响；其乳化性能和润湿性能优良，被大量地应用于洗 涤、纺织等行业，在造纸、建筑、农业等领域也有重要应用；已有的研究发现，在聚烯烃塑料 中加入一定量的PEG酯类表面活性剂，可明显提高塑料的抗静电性。
[0003] 硼是一种无毒、无公害的元素，由于硼原子中有一个空P电子轨道，所以它具有显 著的缺电子性，可与电子给予体（如〇、N等）的未共用电子对形成典型的配位键，所形成的 B-0和B-N配位键具有很好的热稳定性和抗水解性。合成含硼特种表面活性剂时所采用的 化合物一般为硼酸，其结构单元是平面三角形，每个硼原子以杂化与氧原子结合，此时硼仍 是缺电子原子，易与有机化合物中的轻基发生配位反应，经脱水后形成硼酸酯。硼酸酯易水 解的本质是因为硼原子为sp2杂化，存在一个空的P轨道，这个空轨道易于接受水等带有未 共用电子对的亲核试剂的进攻而使硼酸酯水解，硼酸酯的水解速度与酯基的结构和分子内 结构密切相关。一般来说，随着硼酸酯分子中碳链的增长，空间位阻增大，水解稳定性会有 所提高。含硼聚乙二醇酯类表面活性剂由于聚乙二醇链的引入，既提高了硼酸酯的水溶性， 使其水解稳定性也得到一定程度改善。
[0004] 本发明以聚乙二醇、脂肪酸、硼酸和三乙醇胺为原料，合成具有较高水稳定性的表 面活性剂。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性剂。
[0006] 本发明的技术方案：以聚乙二醇、脂肪酸、硼酸和三乙醇胺为原料，首先将脂肪酸 与三乙醇胺在90°C下反应4h，再加入硼酸，以甲苯做带水剂，于140°C下回流反应2h ;然后 将PEG加入到三口瓶中，继续反应一段时间后，趁热倒出产物，减压除去残留在产物中的水 和甲苯，烘干得到含硼、氮聚乙二醇脂肪酸酯；通过改变脂肪酸的种类和PEG的分子量，以 提高酯化率和活性。
[0007] 所述的脂肪酸为棕榈酸、油酸、硬脂酸、月桂酸；PEG的分子量为200、600、1000。
[0008] 所述的表面活性剂，其特征是三乙醇胺、硼酸、PEG、脂肪酸的摩尔比为 1 : 1 : 1 : 1?1 : 2 : 1 : 3,其结构式为：
【权利要求】
1. 一种含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性剂，其特征是首先将脂肪酸与三乙醇胺 在90°C下反应4h，再加入硼酸，以甲苯做带水剂，于140°C下回流反应2h ;然后将PEG加入 到三口瓶中，继续反应一段时间后，趁热倒出产物，减压除去残留在产物中的水和甲苯，烘 干得到含硼、氮聚乙二醇脂肪酸酯。
2. 根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征是脂肪酸为棕榈酸、油酸、硬脂酸、月桂 酸；PEG的分子量为200、600、1000。
3. 根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征是三乙醇胺、硼酸、PEG、脂肪酸的摩尔比 为1:1:1:1?1:2:1: 3,其结构式为：
其中 η 约为 5、15、25，m 为 9、13、15。
4. 根据权利要求1所述的表面活性剂，其具有较好的表面性能、乳化性能和水稳定性， 能降低水的表面张力，且具有较好的乳化性能，可以广泛地应用于洗涤洗涤、造纸、纺织等 行业。
【文档编号】B01F17/52GK104084087SQ201410306261
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】施冬健, 陈明清, 倪忠斌, 东为富, 马丕明 申请人:江南大学