一种头基含羟基的三聚表面活性剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于表面活性剂科学与应用领域，具体涉及一种头基含羟基的三聚表面活 性剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 表面活性剂是一类带有亲水头基和疏水脂肪链的化合物，同时具有亲水性以 及亲脂性两种性质。低聚表面活性剂分子是由两个或两个以上的两亲分子，在其亲水 头基或者靠近亲水头基处由联接基团通过化学键连接在一起而形成的一类新型表面活 性剂。目前关于三聚表面活性剂的研宄已经证实（Zana R.Dimeric and oligomeric surfactants. Behavior at interfaces and in aqueous solution: a review[J]. Advances in colloid and interface science, 2002, 97(1):205-253·)，同传统表面活性 剂相比，三聚表面活性剂具有更高的表面活性和更低的临界胶束浓度（CMC)。但是三聚表 面活性剂的合成较为困难，操作繁琐，耗时长，收率低，例如Esumi小组（Esumi K, Taguma K, Koide Y. Aqueous properties of multichain quaternary cationic surfactants[J]. Langmuir, 1996, 12 (16) :4039-4041.)在正丙醇中，以 Ν,Ν,Ν' ,N" ,N"-五甲基二乙烯三 胺为原料与不同碳链长度的溴代烷烃进行反应制备三聚表面活性剂，不仅反应时间长达10 天，原料贵，而且产率低于20%。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种头基含羟基的三聚表面活性剂及其制备方法，该方法 涉及的工艺简单，原料成本低，所得产物具有较好的表面活性。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0005] -种头基含羟基的三聚表面活性剂，其结构式为：
【主权项】
1. 一种头基含羟基的三聚表面活性剂，其结构式为：
R1 - C 8H17_、C1(iH21 _、C12H25_、C14H 29-或 C16H33_。
2. 权利要求1所述的头基含羟基的三聚表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括苯 酚、甲醛和二乙醇胺进行Mannich缩合反应得到2, 4, 6-三[双（2-羟乙基）氨基甲基]苯 酚和2, 4, 6-三[双（2-羟乙基）氨基甲基]苯酚与溴代烷烃发生季铵化反应得到所述头 基含羟基的三聚表面活性剂两个步骤。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溴代烷烃的结构式为：Br-R i，式 中 R1 - C 8H17_、C1(iH21 _、C12H25_、C14H 29-或 C16H33_。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述苯酚、甲醛和二乙醇胺的摩尔比 为1: (3~10) : (3~10)，2,4,6_三[双（2-羟乙基）氨基甲基]苯酚和溴代烷烃的摩尔 比为1: (3~10)。
5. 根据权利要求2~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述Mannich缩合反应 的步骤为：将苯酚和二乙醇胺在室温下均匀混合，在〇. 5~Ih内缓慢滴加甲醛水溶液，将 得到的混合液在40~KKTC温度下反应2~10h，然后进行油水分离和减压蒸馏，得所述的 2, 4, 6-三[双（2-羟乙基）氨基甲基]苯酚。
6. 根据权利要求2~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述季铵化反应的步骤 为：将2, 4, 6-三[双（2-羟乙基）氨基甲基]苯酚和溴代烷烃均匀混合，加入溶剂中，在 80~95°C温度下，反应2~7d，蒸发除去溶剂，剩余物用丙酮/乙醇进行3次重结晶，最后 经真空干燥得所述头基含羟基的三聚表面活性剂。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、无水乙醇、异丙醇、 正丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯。
【专利摘要】本发明公开了一种头基含羟基的三聚表面活性剂，其结构式为：R1＝C8H17-、C10H21-、C12H25-、C14H29-或C16H33-。所述头基含羟基的三聚表面活性剂的制备方法包括苯酚、甲醛和二乙醇胺进行Mannich缩合反应得到2,4,6-三[双(2-羟乙基)氨基甲基]苯酚和2,4,6-三[双(2-羟乙基)氨基甲基]苯酚与溴代烷烃发生季铵化反应得到所述头基含羟基的三聚表面活性剂两个步骤。本发明涉及的原料来源简单、成本低，且制备工艺简单，所得产物具有很好的表面活性。
【IPC分类】B01F17-18, B01F17-38, C07C215-66, C07C213-08
【公开号】CN104722240
【申请号】CN201510044021
【发明人】刘治田, 郑乐驰, 王成, 张旗
【申请人】武汉工程大学, 武汉宝利美新材料科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月28日