本发明涉及表面活性剂技术领域，具体涉及一种新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成与应用。
背景技术：
表面活性剂是一种重要的工业助剂，被誉为“工业味精”，广泛应用于工业的各个领域，极大地改进了生产工艺和产品的性能。表面活性剂的不断更新，应用的领域不断的再扩大，在现代农业技术、高效节能技术与新能源等领域都体现了极大地应用价值。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。双长链烷基季铵盐表面活性剂的独特结构决定了它有独特的性能，独特的性能使得它有特殊的应用。随着社会的不断进步，人类对高性能表面活性剂提出了更高的要求。因此，研究开发新型高性能双长链烷基季铵盐表面活性剂已成为相关行业重要研究内容之一。通过科技创新，拓展新型高性能双长链烷基季铵盐表面活性剂的应用领域和市场竞争力具有非常重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种新型双长链烷基季铵盐表面活性剂及其合成方法与应用。该新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法简便，原材料价格低廉，操作简单安全。通过对新型双长链烷基季铵盐表面活性剂水溶液的表面张力测试，证实了该新型双长链烷基季铵盐表面活性剂具有显著降低水的表面张力的作用。该新型双长链烷基季铵盐表面活性剂是一种新型高性能表面活性剂，具有极大的应用价值和推广空间。
具体来说，本发明的方案为：新型双长链烷基季铵盐表面活性剂，所述的新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的结构式为式1。
同时本发明还公开了上述新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法，包括以下步骤：
步骤1：将三聚氯氰、丙酮和二甲基十六叔胺混合，在0～5℃条件下搅拌反应一段时间；
步骤2：将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液加到步骤1的反应混合物中，并用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为7左右，在30～40℃的条件下反应一段时间；
步骤3：向步骤2的反应混合物中加间氨基苯酚，用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为10左右，在回流条件下反应一段时间；
步骤4：冷却步骤3的反应混合物至室温，加入无机盐，使新型双长链烷基季铵盐表面活性剂析出并收集。
其中，三聚氯氰、二甲基十六叔胺、4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、间氨基苯酚的物质的量的比例为：2～2.05:2:1:2～2.05。
在上述新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法中，所述的步骤1中，每10mmol三聚氯氰对应20ml丙酮；所述的步骤2中，4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液中，每5mmol4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸对应20ml水。
在上述新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法中，所述的4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液的ph值为5～6。
在上述新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法中，ph值用饱和na2co3水溶液调控。
在上述的新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法中，所述的步骤1的反应时间为2～2.5小时，所述的步骤2的反应时间为4～4.5小时，所述的步骤3的反应时间为7～7.5小时。
在上述新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法中，所述的步骤2中，4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液以滴加的形式加入到步骤1的反应混合物中。
在上述新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的合成方法中，步骤4中的无机盐为氯化钠。
另外本发明还提供了如上述的新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的用途，用于表面活性剂方面的应用。
本发明与传统方法相比，具有以下优势：
1.本发明新型双长链烷基季铵盐表面活性剂能显著降低水的表面张力。
2.本发明新型双长链烷基季铵盐表面活性剂具有较低的临界胶束浓度，是一种新型高性能表面活性剂，具有极大的推广和应用空间。
附图说明
图1为一种新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的结构式。
具体实施例
下面结合具体实施方式对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围内所做有限的修改，仍在本发明的权利要求保护范围内。
实施例1
将10mmol三聚氯氰、20ml丙酮和10mmol二甲基十六叔胺混合，在0～5℃条件下搅拌反应2h。将5mmol4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、20ml水和适量碳酸钠混合并滴加入到反应混合物中，并用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为7左右，在30～40℃的条件下反应4.5h。将10mmol间氨基苯酚加入到反应混合物中，并用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为10左右，在回流条件下反应7h。用薄层色谱技术监测三步反应终点。反应结束，冷却至室温，加入2g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得新型双长链烷基季铵盐表面活性剂，收率81％。
实施例2
将10mmol三聚氯氰、20ml丙酮和10mmol二甲基十六叔胺混合，在0～5℃条件下搅拌反应2.2h。将5mmol4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、20ml水和适量碳酸钠混合并滴加入到反应混合物中，并用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为7左右，在30～40℃的条件下反应4.3h。将10.4mmol间氨基苯酚加入到反应混合物中，并用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为10左右，在回流条件下反应7.5h。用薄层色谱技术监测三步反应终点。反应结束，冷却至室温，加入2g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得新型双长链烷基季铵盐表面活性剂，收率83％。
实施例3
将10mmol三聚氯氰、20ml丙酮和10mmol二甲基十六叔胺混合，在0～5℃条件下搅拌反应2h。将5mmol4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、20ml水和适量碳酸钠混合并滴加入到反应混合物中，并用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为7左右，在30～40℃的条件下反应4h。将10.2mmol间氨基苯酚加入到反应混合物中，并用饱和na2co3水溶液维持体系的ph为10左右，在回流条件下反应7h。用薄层色谱技术监测三步反应终点。反应结束，冷却至室温，加入2g氯化钠，搅拌、抽滤，真空干燥得新型双长链烷基季铵盐表面活性剂，收率80％。
物质结构测试
本发明采用核磁氢谱法对本发明产物进行物质结构测试，其数据如下：(400mhz；dmso-d6,δ):0.83-2.99(78h,c16h33和ch3),7.53-8.19(16h,arh和ch＝ch),9.54(s,2h,nh),10.72(s,2h,nh)
表面活性测试
应用吊环法对新型双长链烷基季铵盐表面活性剂的水溶液进行了表面活性测试，实验结果表明，新型双长链烷基季铵盐表面活性剂在较低浓度时能明显地降低水的表面张力，具有优良的表面活性。在临界胶束浓度为3.71×10-5mol/l时，水溶液的表面张力为34.2mn/m。该新型双长链烷基季铵盐表面活性剂将具有重要的使用价值和应用前景。
上述虽然结合具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。