三联阴-非离子表面活性剂及其制备方法
【专利说明】Ξ联阴-非离子表面活性剂及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及表面活性剂及其制备方法，特别涉及一种Η联阴-非离子表面活性剂 及其制备方法。
【背景技术】
[0003] 中国专利CN200810152433. 3公开了一种制备Η联非离子表面活性剂的方法，即 通过烷基苯酪和甲醒的反应得到中间体，再用2倍中间体数量的烷基酪与中间体反应形成 烷基酪Η联结构，最后与环氧己焼反应形成烷基酪聚氧己帰離Η联表面活性剂。按照此项 发明专利，可W获得结构确切的Η联非离子表面活性剂，并具有优于非离子双子表面活性 剂的性质。但其同时存在着如下的缺点或不足；①所用原料为碳链长度相同的烷基苯酪，焼 基链长度不能随意调整；②分子中的Η个聚氧己帰離链节Ε0数相同或基本相当，不能随意 调整；⑨存在环氧己焼加成工艺，对设备和安全要求较高；；i.未进一步探讨将非离子表面 活性剂转化为阴-非离子表面活性剂的方法，合成产物仅具有高于普通非离子表面活性剂 的性质。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种Η联阴-非离子表面活性剂。
[0005] 本发明所述的Η联阴-非离子表面活性剂，具有W下结构式：
式中化和恥心为烷基链，X为8~24的整数，η为8~24的整数，X和η的值 可W相同或不同； 0(CH2CH2〇)y和畑2〇12〇)"为聚氧己帰基团，y为1~30的整数，m为1~30的整数，y和m的值可W相同或不同； Υ为阴离子基团； Μ为化\r或饥V离子。
[0006] 其中，所述的阴离子基团至少包括但不限于具有0~6个长度的碳链并可连接 0~6个居基的駿酸基团、礙酸基团、硫酸醋基团和磯酸醋基团中的一种或多种，优选为己 基駿酸、己基礙酸、居己基丙礙酸、硫酸醋和磯酸醋基团中的一种或多种。
[0007] 本发明的另一个目的是提供一种Η联阴-非离子表面活性剂的制备方法。采用Η 步法；第一步制备烷基酪聚氧己帰離居甲基中间体，第二步制备Η联烷基酪聚氧己帰離非 离子表面活性剂，第Η步在制备Η联阴-非离子表面活性剂及其尾端引入阴离子基团形成 Η联阴-非离子表面活性剂结构，不仅简化制备工艺和设备，而且有效地克服或避免上述 现有技术中存在的缺点或不足。
[0008] 本发明所述的Η联阴-非离子表面活性剂的制备方法，主要包括如下Η个连续步 骤： 步骤1 ;制备烷基酪聚氧己帰離居甲基中间体：将碳数为η,Ε0数为m的烷基酪聚氧己 帰離Imol加入反应容器中，加入0. 2~1. 2mol的固体碱或50%的液体碱，升温到40~6(TC 揽拌均匀，加入2. 0~3.Omol甲醒，保持温度50~8(TC，反应4~24h，制备成烷基酪聚氧 己帰離居甲基中间体，其分子结构式如下：
步骤2 ;制备Η联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂；将碳数为X，E0数为y的烷基 酪聚氧己帰離2mol加入反应容器，用盐酸调整抑到6~7,加入酸性催化剂，逐渐升温到 60~8(TC抽真空脱除水分，然后升温至90~15(TC揽拌反应2~12h，产物为Η联烷基酪 聚氧己帰離非离子表面活性剂，其分子结构式如下：
步骤3 ;制备Η联阴-非离子表面活性剂： 在Η联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂尾端引入阴离子基团，制成Η联阴-非离 子表面活性剂，其结构式为：
式中化和恥心为烷基链，X为8~24的整数，η为8~24的整数，X和η的值 可W相同或不同； 0(CH2CH2〇)y和畑2〇12〇)"为聚氧己帰基团，y为1~30的整数，m为1~30的整数，y和m的值可W相同或不同； Y为阴离子基团；（阴离子基团至少包括但不限于具有0~6个长度的碳链并可连接 0~6个居基的駿酸基团、礙酸基团、硫酸醋基团和磯酸醋基团中的一种或多种，优选为己 基駿酸、己基礙酸、居己基丙礙酸、硫酸醋和磯酸醋基团；） Μ为化\ r或饥V离子； a庙上述步骤2制备的ImolΗ联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂中加入3. 0~ 3. 5mol固体或液体碱和50~500ml甲苯，揽拌并升温到100~11(TC回流分水，在11(TC保 温2~地，降温到50~80°C，分批加入氯己酸钢3~3. 5mol，保温3~化，加入盐酸调整 抑到中性，减压移除甲苯和水，加入50~500ml无水己醇，趁热过滤，减压蒸除部分或全部 己醇后得到Η联阴-非离子表面活性剂；Η联烷基酪聚氧己帰離己酸钢； b;在上述步骤2合成的ImolΗ联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂中加入3. 0~ 3. 5mol固体碱或液体碱和50~500ml甲苯，揽拌并升温到100~11(TC回流分水，在11(TC 保温2~化，降温到50~80°C，加入3~4mol氯己基礙酸钢，反应3~化，加入盐酸调整 抑到中性，减压移除甲苯和水，加入50~500ml无水己醇，趁热过滤，减压蒸除部分或全部 己醇后得到Η联阴-非离子表面活性剂；Η联烷基酪聚氧己帰離己基礙酸钢； C;在上述步骤2合成的ImolΗ联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂中加入3. 0~ 3. 5mol固体碱或液体碱和50~500ml甲苯，揽拌并升温到100~11(TC回流分水，在11(TC 保温2~化，降温到50~80°C，加入3~4mol3-氯-2-居基丙礙酸钢，反应3~化，加入 盐酸调整抑到中性，减压移除甲苯和水，加入50~500ml无水己醇，趁热过滤，减压蒸除部 分或全部己醇后得到Η联阴-非离子表面活性剂；Η联烷基酪聚氧己帰離居基丙礙酸钢； d;在上述步骤2合成的ImolΗ联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂中加入50~ 500ml有机溶剂，揽拌溶解，冷却降温至0~1(TC，缓慢加入3~3. 5mol氯礙酸，在0~15°C 反应1~化，室温下反应比，加入氨氧化钢或氨氧化钟或氨水调整抑到中性，减压蒸傭移 除有机溶剂和水，加入50~500ml无水己醇，趁热过滤，减压蒸除部分或全部己醇后得到Η 联阴-非离子表面活性剂；Η联烷基酪聚氧己帰離硫酸醋钢； e;在上述步骤2合成的ImolΗ联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂中分批缓慢地 加入1. 0~1. 5mol的五氧化二磯，控制温度40~5(TC左右，加料时间为化，加完后升温到 60~90°C，保温并连续反应地后，加入50~500ml水，水解化，降温到40~60°C，加入氨 氧化钢或氨氧化钟或氨水调整抑到中性，得到Η联阴-非离子表面活性剂；Η联烷基酪聚 氧己帰離磯酸醋钢。
[0009] 其中，所述烷基酪聚氧己帰離居甲基中间体的制备中，碳数η为8~24的整数， m为1~30的整数。所述烷基酪聚氧己帰離居甲基中间体的制备中加入甲醒量为2. 0~ 3.Omol，保持温度50~8(TC，反应时间4~2地。所述制备Η联烷基酪聚氧己帰離非离子 表面活性剂中，所称碳数X为8~24的整数，y为1~30的整数。所述Η联烷基酪聚氧己 帰離非离子表面活性剂的制备中真空脱除水分温度为60~8(TC，然后升温至90~15(TC 揽拌反应2~12h。所述制备Η联烷基酪聚氧己帰離非离子表面活性剂中所加碳数为x，E0 数为y的烷基酪聚氧己帰離与制备烷基酪聚氧己帰離居甲基中间体中所加碳数为η,E0数 为m的烷基酪聚氧己帰離的摩尔数比为2 : 1。所述制备Η联烷基酪聚氧己帰離非离子表 面活性剂的酸性催化剂为对甲基苯礙酸、烷基苯礙酸或它们的甲醒缩合物W及酸性树脂。
[0010] 本发明与现有技术相比较具有如下优点和有益效果： 1、本发明制备的阴-非离子型表面活性剂是一类复合型表面活性剂，其分子内具有两 种不同性质的亲水基，使其同时具备了非离子型和阴离子型表面活性剂的优点，具有良好 的耐碱、耐盐、和耐高温能力，具有优良的分散性能和抗分解能力，并且与其它表面活性剂、 聚合物等具有良好的配伍性能。因此，送类表面活性剂在石油开采中特别是高温高盐稠油 低渗透等恶劣油藏开采领域有广阔的应用前景。
[0011] 2、比普通的单链和双子表面活性剂有更低的临界胶束浓度，界面活性更高，具有 良好的耐碱、耐盐和耐高温能力。
[0012] 3、具有优良的分散性能和抗分解能力，并且与其它表面活性剂、聚合物等具有良 好的配伍性能，在石油开采中特别是高温高盐稠油低渗透等恶劣油藏开采领域有广阔的应 用前景。
[0013] 4、本发明所采用烷基酪聚氧己帰離为起始原料，舍弃了环氧己焼加成工艺，简化 了制备工艺，降低了设备要求，更为安全可靠。
[0014] 5、制备的中间体具有的烷基链碳数和E0数可W与其后联接到两侧的烷基酪聚氧 己帰離具有相同或不同的数值，烷基碳链长度可W根据需要任意调整，其所连接的Η个聚 氧己帰離链节Ε0数也可W根据需要任意调整，扩大了调整分子结构参数获得产品不同性 能的自由度。
[0015] 6、采用过量甲醒低温碱性环境生成中间体，中间体与其后联接到两侧的烷基酪聚 氧己帰離比例为1 : 2,最大限度获得Η联结构的化合物。
[0016] 7、本发明提供的引入阴离子的方法易于工业