一种线性-超支化磷酸酯盐表面活性剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工技术领域，特别设及一种线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 线性-超支化聚合物是指一端为线性的长链状基团或线性的嵌段长链，另一端为 超支化聚合物，拥有数个亲水、亲油基团，使得线性-超支化表面活性剂具有多样性和更好 的表面活性。同时，超支化聚合物具有高度支化=维立体结构，其表现出的性质与线型分子 截然不同，如粘度低、无链缠结和良好的相容性。除此之外，超支化大分子含有多个端基分 子，可通过端基改性获得相应的性能。
[0003] 憐酸醋盐类表面活性剂具有良好的乳化、分散、润湿、增溶、洗涂、发泡等性能，且 其性能接近天然憐脂，具有良好的生物相容性，易生物降解，同时可赋予有机化合物独特的 性能，如抗静电性、杀菌性、低刺激性、低毒性、阻燃性、防水性等，刺激性低于一般烷基横酸 盐和烷基硫酸盐类阴离子表面活性剂。
[0004] 目前，憐酸醋盐型表面活性剂应用广泛，多应用于化纤、纺织、造纸、塑料、皮革W 及日用化学品等领域。而一般的憐酸醋盐表面活性剂只含有一个或者两个亲水基，使表面 活性剂的应用受到限制。因此，研究开发含有多个亲水/亲油基的表面活性剂已成为表面活 性剂发展的方向。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种线性-超支化憐酸醋 盐表面活性剂及其制备方法，该表面活性剂具有比一般表面活性剂具有更高的表面活性W 及多功能性。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0007] -种线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂，其分子结构式如（1)所示：
[0009] 其中，n = I~8，M =二乙醇胺或S乙醇胺。
[0010] 本发明还提供了所述线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂的制备方法，先将端径基 超支化聚合物和十六烷基酷氯反应制备线性-超支化聚合物，然后在所述线性-超支化聚合 物未反应的端径基引入憐酸醋基，生成线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂。
[0011] 具体步骤如下：
[0012] 1、端径基超支化聚合物的制备：
[0013] 向装有甲醇溶液的反应器中，加入摩尔比为1: (2~3)的二乙醇胺和丙締酸甲醋， 升溫30~40°C，保溫反应4~化，抽真空除去甲醇和过量的丙締酸甲醋，制成AB2单体N，N-二 径乙基-3-胺基丙酸甲醋；
[0014] 在制备的AB2单体中，加入季戊四醇，季戊四醇与AB2单体的摩尔比为1: (4~5)，再 在反应器中加入催化剂，混合加热至110~130°C，混合均匀后升溫回流，反应4~化，冷却 后，溶于C出C12洗涂，减压抽滤2~3次，旋转蒸发，即制成端径基超支化聚合物；
[00巧]2、樂性-超支化聚合物的制备：
[0016] 在反应器中加入化晚溶液，除去反应器中的水分，将端径基超支化聚合物揽拌均 匀后，加入十六烷基酷氯，端径基超支化聚合物和十六烷基酷氯的摩尔比为1: (1.5~8.5)， 溫度控制在20~40°C，反应24~26h，结束后，旋转蒸发，得到粗产品，并溶于氯仿，洗涂2~3 次，过滤、减压除去溶剂氯仿，干燥后，得到不同接枝率的线性-超支化聚合物；
[0017] 3、线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂的制备：
[0018] 在反应器中加入四氨巧喃溶液，将线性-超支化聚合物和憐酸化试剂按照一定的 摩尔比加入到反应器中，反应溫度为30~50°C，反应10~12h，结束后，再加入水进行水解反 应，将憐酸水解为憐酸单醋和双醋，继续加入弱碱进行中和，调节pH为7左右，过滤、旋转蒸 发，得到粗产品，并溶于氯仿，洗涂2~3次，过滤、减压除去溶剂氯仿，干燥后，得到线性-超 支化憐酸醋盐表面活性剂。
[0019] 所述的催化剂为浓硫酸、盐酸或对甲苯横酸，加入量为季戊四醇与AB2单体总质量 的 0.5 ~1.0%。
[0020] 所述不同接枝率的线性-超支化聚合物，其接枝率可为：12.5 %、25.0%、37.5%、 50%'62.5%'75%'87.5% U及90%~100%。
[0021] 所加的弱碱为二乙醇胺或S乙醇胺，所用的量为总质量的20~40%。。
[0022] 进行水解反应时加水的量为线性-超支化聚合物和憐酸化试剂总质量的4~6%。
[0023] 所述憐酸化试剂为五氧化二憐、=氯氧憐、=氯化憐、憐酸或聚憐酸，当为五氧化 二憐时，端径基超支化聚合物中的径基与五氧化二憐的摩尔比为：（4~3): 1;当为=氯氧憐 时，端径基超支化聚合物中的径基与=氯氧憐的摩尔比为：（1~2): 1;当为=氯化憐时，端 径基超支化聚合物中的径基与=氯化憐的摩尔比为：（1~2): 1;当为憐酸时，端径基超支化 聚合物中的径基与憐酸的摩尔比为：（1~1.5):1;当为聚憐酸时，端径基超支化聚合物中的 径基与憐酸的摩尔比为：（1~1.5): 1。
[0024] 与现有的技术相比，本发明利用超支化聚合物本身的独特性能，并且将烷基长链 接枝到超支化聚合物上，使亲水性聚合物成为亲水亲油性聚合物，同时将线性-超支化聚合 物未进行接枝的端径基用憐酸化试剂进行改性，得到线性-超支化憐酸醋聚合物，再用弱碱 进行中和反应，生成了线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂。
[0025] 该表面活性剂表面张力低、表面活性高，具有=维立体结构和内部空腔等结构。同 时具有长链分子，可W将亲水性聚合物变为亲水亲油性聚合物，憐酸化后得到的线性-超支 化憐酸醋盐表面活性剂。线性-超支化大分子具有多个亲水/亲油基，能够很好的提高表面 活性。由于线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂憐酸醋基，可赋予有机化合物独特的性能，如 抗静电性、乳化分散性、杀菌性、低刺激性、低毒性、阻燃性、防水性，而且憐酸醋类表面活性 剂与其他种类的表面活性剂具有良好的互溶性和配伍性。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明实施例3，当接枝率为37.5 %的线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂不 同浓度的表面张力图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例详细说明本发明。
[0028] 本发明提供线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂，其化学结构式如（1)所示：
[0031] 其中，n = l~8，M =二乙醇胺或S乙醇胺。
[0032] 本发明提供线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂制备方法中的反应
[0035]下面结合实施例对本发明提供的线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂的制备方法作 进一步详细说明。
[0036] 实施例1:
[0037] I、端径基超支化聚合物的制备：
[003引向装有IOmL甲醇溶液的反应器中，加入摩尔比为1:2的二乙醇胺和丙締酸甲醋，升 溫30°C，保溫反应地，抽真空除去甲醇和过量的丙締酸甲醋，制成AB2单体(N，N-二径乙基-3-胺基丙酸甲醋）。
[0039] 在上述制备的单体中，加入季戊四醇，其季戊四醇与单体的摩尔比为1:4,再在反 应器中加入总质量分数为0.5%的对甲苯横酸，混合加热至Iior，混合均匀后升溫回流，反 应化，将反应冷却后，溶于C此Cb洗涂，减压抽滤3次，旋转蒸发，即制成端径基超支化聚合 物。
[0040] 2、线性-超支化聚合物的制备：
[0041 ]在反应器中加入50mL化晚溶液，除去反应器中的水分，将端径基超支化聚合物，揽 拌均匀后，加入十六烷基酷氯，其端径基超支化聚合物和十六烷基酷氯的摩尔比为1:1.5， 溫度控制在40°C，反应24h，结束反应后，旋转蒸发，得到粗产品，并溶于氯仿，洗涂2次，过 滤、减压除去溶剂氯仿，干燥后，得到接枝率为12.5%的线性-超支化聚合物。
[0042] 3、线性-超支化憐酸醋盐表面活性剂的制备：
[0043] 在反应器中加入50mL四氨巧喃溶液，将线性-超支化聚合物和五氧化二憐按照一 定的摩尔比加入到反应器中，其超支化中径基和P2化的摩尔比为3:1，反应溫度为30°C，反应 12h，结束后，再加入总质量分数为6 %的水进行水解反应，将憐酸水解为憐酸单醋和双醋， 继续加入20%质量分数的二乙醇胺进行中和，调节pH为7左右，过滤、旋转蒸发，得到粗产 品，并溶于氯仿，洗涂3次，过滤、减压除去溶剂氯仿，干燥后，得到线性-超支化憐酸醋盐表 面活性剂。
[0044] 实施例2:
[0045] 1、端径基超支化聚合物的制备：