一种炔二醇聚醚表面活性剂、其制备方法及应用与流程

文档序号:26011387发布日期:2021-07-23 21:31阅读:822来源:国知局

本申请涉及高分子合成技术领域,更具体地说,它涉及一种炔二醇聚醚表面活性剂、其制备方法及应用。



背景技术:

表面活性剂是指能使目标溶液表面张力显著下降的物质,其具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。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。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。

通常的表面活性剂的相对分子质量约为数百,碳数在c10-c18,称为低分子表面活性剂。当相对分子质量增大到2000以上时,习惯上将之称为高分子表面活性剂,高分子表面活性剂相比于低分子表面活性剂而言具有更好的洗涤作用、乳化作用、分散作用,因此被广泛使用。合成高分子表面活性剂可由两亲单体均聚或由亲水单体和亲油单体共聚以及在水溶性较好的大分子物质上引入两亲单体制得,单体的种类选择和组成变化范围较广。炔二醇系聚醚高分子表面活性剂是一种使用十分广泛的高分子表面活性剂。

针对上述中的相关技术,在合成制得炔二醇系聚醚高分子表面活性剂时,其收率较低,使生产成本大大增加。



技术实现要素:

为了提高炔二醇聚醚表面活性剂的收率,降低生产成本,本申请提供一种炔二醇聚醚表面活性剂、其制备方法及应用。

第一方面,本申请提供一种炔二醇聚醚表面活性剂的制备方法,采用如下的技术方案:

一种炔二醇聚醚表面活性剂的制备方法,包括以下步骤:

s1,将炔二醇加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气,加入催化剂a,打开真空泵,降压除水,通入甲基环氧乙烷和/或环氧乙烷,升温反应,得到中间产物;

s2,向反应釜中加入催化剂b,打开真空泵,降压除水,通入甲基环氧乙烷和环氧乙烷,升温反应,冷却出料。

通过采用上述技术方案,使用炔二醇作为起始剂,加入甲基环氧乙烷和/或环氧乙烷,在催化剂的作用下,开环聚合得到炔二醇聚醚表面活性剂。本申请分两步反应聚合获得炔二醇聚醚表面活性剂,操作较简单,反应条件可控,同时,使用本申请的制备方法合成炔二醇聚醚表面活性剂,具有较好的收率,制得的炔二醇聚醚表面活性剂的分子量相对较低,从而使制得的炔二醇聚醚表面活性剂具有较好的洗涤作用、乳化作用和分散作用。

优选的,所述炔二醇选自2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、4,7-二甲基-5-癸炔-4,7-二醇和2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇中的任意一种。

通过采用上述技术方案,以上述炔二醇作为起始剂,其具有两个具有极性的羟基基团,可与环氧乙烷和甲基环氧乙烷聚合,生成炔二醇聚醚表面活性剂。

优选的,所述s1和s2中,抽真空降压至-0.060~-0,099mpa除水30-60min。

通过采用上述技术方案,空气中的氧气和水对开环聚合反应起到阻聚作用,通过上述抽真空降压除水过程,有效减少了反应体系中水和空气的含量,保证了聚合反应正常进行。

优选的,所述s1和s2中,反应温度为120-180℃,反应压力为0.1-0.4mpa,反应时间为1-2h。

通过采用上述技术方案,本申请将反应温度范围控制在上述范围,当反应温度低于120℃的时候,会延长反应时间,且降低收率,当反应温度高于180℃时,合成的炔二醇聚醚表面活性剂具有较高的色度;在上述压力范围内,合成的炔二醇聚醚表面活性剂具有较高的收率,且分子量分布较窄。

优选的,所述催化剂a选自氢氧化钾、氧化钙和甲醇钠中的任意一种。

优选的,所述催化剂b选自氢氧化铵、乙醇钠和n-甲基吗啉中的任意一种。

通过采用上述技术方案,向反应体系中加入少量的上述催化剂,即可明显加快聚合反应的速率,且均不与各原料组分之间发生化学反应,在不影响产物数量和质量的前提下,有效缩短了反应时间。

优选的,所述催化剂a、催化剂b的使用量均为炔二醇使用量的0.01-0.2%。

通过采用上述技术方案,在保证催化剂在反应的全过程均具有一定的催化活性,使合成周期不至于过长的前提下,降低催化剂的使用量,同时,省去中和或真空脱除催化剂的后处理过程,提高生产效率,可合成出具有较低分子量,且分子量分布较窄的炔二醇聚醚表面活性剂。

第二方面,本申请提供一种炔二醇聚醚表面活性剂,采用如下的技术方案:

一种炔二醇聚醚表面活性剂,所述炔二醇聚醚表面活性剂由上述炔二醇聚醚表面活性剂的制备方法制备而得,其结构式为:

r1、r2:h或c1-c10的烷基;

r3、r4、r5、r6:h或甲基;

x:表示环氧乙烷的数目,其范围为0-40;

y:表示甲基环氧乙烷的数目,其范围为0-10。

通过采用上述技术方案,相比于市售的高分子表面活性剂,炔二醇聚醚表面活性剂具有较小的分子量,且炔二醇聚醚表面活性剂可以快速分散在整个使用体系中,减少其在使用体系表面聚集迁移的现象发生,同时,炔二醇聚醚表面活性剂具有更低的静态和动态表面张力,更适用于高速喷涂或者快速辊涂施工,应用在水性涂料的分散剂中可以快速降低表面张力;相比于其它市售的高分子表面活性剂,炔二醇聚醚表面活性剂对微小的泡沫具有较强的消除作用;炔二醇聚醚表面活性剂分子量较小,在使用体系内快速分散的过程中不会被打散、破坏,具有较好的稳定性。

优选的,所述x的范围为2-20;所述y的范围为1-5。

通过采用上述技术方案,使炔二醇聚醚表面活性剂拥有更低的分子量,进一步减少炔二醇聚醚表面活性剂在体系表面聚集、迁移的现象发生,从而使其快速且均匀的分散在整个体系中。

第三方面,本申请提供一种炔二醇聚醚表面活性剂的应用,采用如下的技术方案:一种炔二醇聚醚表面活性剂的应用,所述炔二醇聚醚表面活性剂在水性涂料湿润剂、消泡剂、分散剂、流平剂和水性油墨胶黏剂中应用。

通过采用上述技术方案,将炔二醇聚醚表面活性剂应用于水性涂料消泡剂中,显著提高对微小泡沫的消除作用,且不会引起缩孔等问题;将炔二醇聚醚表面活性剂应用于水性涂料流平剂中,能有效降低水性涂料的表面张力;将炔二醇聚醚表面活性剂应用于水性涂料分散剂中,可均一分散难溶于液体的无机、有机颜料的固体及液体颗粒,同时防止颗粒的沉降和凝聚;且炔二醇聚醚表面活性剂可以快速均匀的分散在整个体系中,不会出现表面迁移等现象,减少了对后期使用的影响。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、本申请的制备方法,分两步反应聚合获得炔二醇聚醚表面活性剂,操作较简单,且具有较好的收率,制得的炔二醇聚醚表面活性剂具有较低的相对分子量,且分子量的分布较窄;

2、本申请的制备方法,通过控制催化剂的使用量,保证催化剂在全反应过程中均具有一定催化活性的前提下,降低了催化剂的添加量,可省去后处理除去催化剂的步骤,提高生产效率;

3、本申请合成的炔二醇聚醚表面活性剂,具有较小的分子量,且分子量分布较窄,其对微小的泡沫具有较强的消除作用,具有更低的静态和动态表面张力,适用于高速喷涂或快速辊涂施工,且可快速均匀的分散在整个体系中,同时在分散过程中不会被打散或破坏。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例中的反应釜采自上海欧河机械设备有限公司,型号为air-10l;

2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇采自阿法埃莎(中国)化学有限公司,≥98%;

4,7-二甲基-5-癸炔-4,7-二醇采自阿法埃莎(中国)化学有限公司,≥98%;

2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇采自上海齐奥化工科技有限公司;

甲基环氧乙烷采自sigma-aldrich西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司,≥99.5%;

环氧乙烷sigma-aldrich西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;

甲醇钠采自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,97%,工业级;

乙醇钠采自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,98%,工业级;

n-甲基吗啉采自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,≥99%。

实施例

实施例1:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃出料。

实施例2:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氧化钙0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入乙醇钠0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃出料。

实施例3:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入甲醇钠0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入n-甲基吗啉0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃出料。

实施例4:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在1.5h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在4h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和880g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃出料。

实施例5:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在1.5h内缓慢通入440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在4h内缓慢通入580g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃出料。

实施例6:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将254g2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.025g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.508g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃出料。

实施例7:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将198g4,7-二甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.020g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.396g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃出料。

实施例8:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.080mpa除水45min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为150℃,反应压力为0.3mpa,保温反应1.5h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.080mpa除水45min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为150℃,反应压力为0.3mpa,保温反应1.5h,冷却至50℃出料。

实施例9:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.099mpa除水60min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为180℃,反应压力为0.4mpa,保温反应2h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.099mpa除水60min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为180℃,反应压力为0.4mpa,保温反应2h,冷却至50℃出料。

实施例10:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.226g,打开真空泵,降压至-0.080mpa除水45min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为150℃,反应压力为0.3mpa,保温反应1.5h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.226g,打开真空泵,降压至-0.080mpa除水45min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为150℃,反应压力为0.3mpa,保温反应1.5h,冷却至50℃出料。

实施例11:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.452g,打开真空泵,降压至-0.080mpa除水45min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为150℃,反应压力为0.3mpa,保温反应1.5h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.023g,打开真空泵,降压至-0.080mpa除水45min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为150℃,反应压力为0.3mpa,保温反应1.5h,冷却至50℃出料。

对比例

对比例1:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于65℃融化后,投入干燥后的2l搅拌釜中,开启搅拌,转速定为300rpm,氮气置换三次,此时釜上表压为-0.098mpa,于此压力下吸入7.4g三乙胺,最终表压为-0.096mpa。催化剂活化0.5h后,在80℃和0.3mpa的表压通入环氧乙烷和甲基环氧乙烷混合物(环氧乙烷为880g,甲基环氧乙烷为580g)。保温熟化3h结束后,开启真空泵后真空,维持釜上表压在-0.098mpa,持续15min,降温至50℃出料。

对比例2:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和5g氢氧化钾加入反应釜中,使用氮气置换反应釜内的空气3次,然后在60℃和-0.05mpa的压力下抽真空30min,然后向反应釜中通入环氧乙烷,控制反应温度为120℃和反应压力为0.2mpa,直至通入环氧乙烷的总量为880g,然后停止通入环氧乙烷,维持反应釜温度为120℃,直至反应釜压力不再下降,表明完成熟化反应。降温至80℃,用柠檬酸中和,真空脱水,过滤,得产品炔二醇聚醚表面活性剂。

对比例3:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和5gn-甲基吗啉加入反应釜中,使用氮气置换反应釜内的空气3次,然后在60℃和-0.05mpa的压力下抽真空30min,然后向反应釜中通入环氧乙烷,控制反应温度为120℃和反应压力为0.2mpa,直至通入环氧乙烷的总量为880g,然后停止通入环氧乙烷,维持反应釜温度为120℃,直至反应釜压力不再下降,表明完成熟化反应。降温至80℃,用柠檬酸中和,真空脱水,过滤,得炔二醇聚醚表面活性剂。

对比例4:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和5g复合催化剂加入反应釜中,复合催化剂由3gn-甲基吗啉和2g氢氧化钾混合组成,使用氮气置换反应釜内的空气3次,然后在60℃和-0.05mpa的压力下抽真空30min,然后向反应釜中通入环氧乙烷,控制反应温度为120℃和反应压力为0.2mpa,直至通入环氧乙烷的总量为880g,然后停止通入环氧乙烷,维持反应釜温度为120℃,直至反应釜压力不再下降,表明完成熟化反应。降温至80℃,用柠檬酸中和,真空脱水,过滤,得产品炔二醇聚醚表面活性剂。

对比例5:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

在反应釜中加入226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和0.113g复合催化剂,复合催化剂由alet3和二甲胺按重量比1:3混合组成,用氮气置换釜内气体3次,升温至110℃,真空脱水1h,将温度控制在100℃,在3h内缓缓滴加396g环氧乙烷,将压力控制在0.35mpa,熟化0.5h,直至反应压力基本不变;然后将反应温度控制在65℃,0.5h内缓慢滴加58g甲基环氧乙烷,将压力控制在0.35mpa,并熟化3h,直至反应压力基本不变;反应结束后,将温度控制在100℃,真空脱气1h,除去未反应的环氧乙烷、甲基环氧乙烷;将温度降到65℃,用柠檬酸中和,冷却得到炔二醇聚醚表面活性剂。

对比例6:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

在反应釜中加入226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和0.113g复合催化剂,复合催化剂由alet3和二甲胺按重量比1:3混合组成,用氮气置换釜内气体3次,升温至110℃,真空脱水1h,将温度控制在100℃,0.5h内缓慢滴加58g甲基环氧乙烷,将压力控制在0.35mpa,熟化0.5h,直至反应压力基本不变;然后将反应温度控制在65℃,在3h内缓慢滴加396g环氧乙烷,将压力控制在0.35mpa,并熟化3h,直至反应压力基本不变;反应结束后,将温度控制在100℃,真空脱气1h,除去未反应的环氧乙烷、甲基环氧乙烷;将温度降到65℃,用柠檬酸中和,冷却得到炔二醇聚醚表面活性剂。

对比例7:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

在反应釜中加入226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和0.113g复合催化剂,复合催化剂由alet3和二甲胺按重量比1:3混合组成,用氮气置换釜内气体3次,升温至110℃,真空脱水1h,将温度控制在100℃,4h内缓慢滴加58g甲基环氧乙烷和396g环氧乙烷,将反应压力控制在0.35mpa,熟化3h,直至反应压力基本不变,反应结束后,将温度控制在100℃,真空脱气1h,除去未反应的环氧乙烷、甲基环氧乙烷,将温度降到65℃,用柠檬酸中和,冷却得到炔二醇聚醚表面活性剂。

对比例8:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1h,冷却至50℃,用柠檬酸中和,过滤,出料。

对比例9:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1.5h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为120℃,反应压力为0.1mpa,保温反应1.5h,冷却至50℃出料。

对比例10:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为80℃,反应压力为0.05mpa,保温反应1.5h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为80℃,反应压力为0.05mpa,保温反应1.5h,冷却至50℃出料。

对比例11:一种炔二醇聚醚表面活性剂,通过如下步骤制得:

s1,将226g2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇于70℃溶化后,加入反应釜中,通入氮气置换反应釜中的空气5次,加入氢氧化钾0.023g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为190℃,反应压力为0.6mpa,保温反应1.5h;

s2,向反应釜中加入氢氧化铵0.452g,打开真空泵,降压至-0.060mpa除水30min,在3h内缓慢通入290g甲基环氧乙烷和440g环氧乙烷,控制反应温度为190℃,反应压力为0.6mpa,保温反应1.5h,冷却至50℃出料。

性能检测试验

分别取实施例1-11和对比例1-11制得的炔二醇聚醚表面活性剂作为测试对象,称量其重量,并计算收率;

按照gb/t22237-2008《表面活性剂表面张力的测定》中的环状物法测定实施例1-11和对比例1-11制得的炔二醇聚醚表面活性剂的静态表面张力;

按照gbt7383-2007《非离子表面活性剂羟值的测定》中的邻苯二甲酸酐法测定实施例1-11和对比例1-11制得的炔二醇聚醚表面活性剂的羟值,测试结果计入下列表1。

由表1中测试数据可以看出:本申请实施例1-11中制得的炔二醇聚醚表面活性剂羟值均在157mgkoh/g以上,静态表面张力均低于30mn/m,同时,收率均高于83%。

结合实施例1-11和对比例1-7,并结合表1可以看出,实施例1-11中制得的炔二醇聚醚表面活性剂羟值均在157mgkoh/g以上,而对比例1-7中制得的炔二醇聚醚表面活性剂羟值均低于147mgkoh/g,说明通过本申请中的方法合成的炔二醇聚醚表面活性剂具有相对较低的分子量,且拥有相对较低的静态表面张力。同时,实施例1-11中炔二醇聚醚表面活性剂的收率均明显高于对比例1-7中炔二醇聚醚表面活性剂的收率,说明使用本申请的方法制备炔二醇聚醚表面活性剂,具有较高的收率,且合成的炔二醇聚醚表面活性剂具有更低的静态表面张力,具有较好的洗涤作用、乳化作用、分散作用。

结合实施例1和对比例8,并结合表1可以看出,实施例1和对比例8中制得的炔二醇聚醚表面活性剂羟值、静态表面张力无明显差别,且使用实施例1和对比例8的方法制备炔二醇聚醚表面活性剂,收率均为84%,说明本申请实施例的制备步骤省去中和或真空脱除催化剂的后处理过程,产品收率和品质无明显变化,提高了生产效率。

结合实施例1和对比例9,并结合表1可以看出,对比例9的制备过程中没有进行真空除水过程,导致反应体系内存在水和空气,阻碍了聚合反应的正常进行,导致聚合反应提前终止,使产品的收率和羟值有了明显的下降。

结合实施例1、8、9和对比例10、11,并结合表1可以看出,本申请实施例中的较优反应温度为120-180℃,较优反应压力为0.1-0.4mpa。其中最优的反应维度为150℃,最优的反应压力为0.3mpa。在此条件内,反应具有较好的收率,且合成的炔二醇聚醚表面活性剂具有较低的分子量和较低的静态表面张力。超出此温度范围和压力范围,会明显延长反应时间,同时降低收率。

表1性能测试结果

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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