一种松香基硫脲三氮唑季铵盐及其合成方法与应用

本发明属于缓蚀剂，具体涉及一种松香基硫脲三氮唑季铵盐及其合成方法与应用。

背景技术：

1、松香基季铵盐是一种天然含有菲环结构的阳离子表面活性剂，具有较低的临界胶束浓度和较低的表面张力。因而具有比普通季铵盐更强的杀菌力和更高的表面活性，以及相转移催化能力，同时和阴离子、非离子表面活性剂复配时可产生更大的协同效应，能显著提高体系表面活性。天然、无毒、资源可再生，是最具代表性的新一代高效表面活性剂之一。

2、此外，其还可以作为缓蚀剂使用。如申请号为：201610273004.6的中国专利申请公开了一种硫脲基松香咪唑啉季铵盐化合物及其制备方法，包括：以松香、二乙烯三胺为原料合成松香咪唑啉中间体，本发明以3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠作为季胺化试剂得到的季胺化产品为两性物质，且产品中含有-oh和-so3两个良好的亲水基团，能满足咪唑啉产品的水溶性要求。其次，引入松香和硫脲基团，利用其特殊结构，弥补了咪唑啉在金属表面吸附的空缺，从而达到一个良好的缓蚀效果。但其存在合成条件相对苛刻、且合成成本较高的缺点。

技术实现思路

1、基于上述技术背景，本发明的主要目的在于提供一种松香基硫脲三氮唑季铵盐及其合成方法与应用，以克服现有技术中的不足。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明第一方面在于提供一种松香基硫脲三氮唑季铵盐，所述松香基硫脲三氮唑季铵盐由丙炔胺、松香异硫氰酸酯、氯化亚铜、叠氮化钠和苄基溴制得；

4、所述丙炔胺、松香异硫氰酸酯、氯化亚铜、叠氮化钠和苄基溴的质量比为(0.8～1.1)：(0.9～1.1)：(0.7～1.2)：(0.8～1.1)：1。

5、优选地，所述丙炔胺、松香异硫氰酸酯、氯化亚铜、叠氮化钠和苄基溴的质量比为1：1：(0.9～1.1)：(1.0～1.1)：1。

6、更优选地，所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的结构如式(1)所示：

7、

8、本发明第二方面在于提供一种制备本发明第一方面所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的方法，所述方法包括以下步骤：

9、步骤1、将丙炔胺和松香异硫氰酸酯置于溶剂中进行混合，然后于搅拌条件下进行反应，减压蒸去溶剂，即得松香基硫脲丙炔基化合物；

10、步骤2、将松香基硫脲丙炔基化合物和氯化亚铜、叠氮化钠溶解后，在通氮气的条件下搅拌反应，然后经减压蒸去溶剂，即得松香基硫脲三氮唑化合物；

11、步骤3、将松香基硫脲三氮唑化合物和苄基溴溶解后，在通氮气的条件下搅拌进行反应，然后经减压蒸去溶剂，得到松香基硫脲三氮唑季铵盐。

12、优选地，步骤1中，所述溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷中的一种或几种；

13、在室温下，将丙炔胺和松香异硫氰酸酯置于溶剂中进行混合，然后于90～150rpm、70～100℃反应20～30h。

14、所述丙炔胺和松香异硫氰酸酯的质量比为(0.8～1.1)：(0.9～1.1)。

15、优选地，步骤2中，将松香基硫脲丙炔基化合物和氯化亚铜、叠氮化钠溶于溶剂中，所述溶剂选自甲苯、乙苯中的一种或二者的混合物；

16、将松香基硫脲丙炔基化合物和氯化亚铜、叠氮化钠在通氮气的条件下、于90～150rpm、70～100℃反应10～15h。

17、所述松香基硫脲丙炔基化合物和氯化亚铜、叠氮化钠的质量比为1：(0.7～1.2)：(0.8～1.1)。

18、优选地，步骤3中，将松香基硫脲三氮唑化合物和苄基溴溶于溶剂中，所述溶剂选自甲苯、乙苯中的一种或二者的混合物；

19、将松香基硫脲三氮唑化合物和苄基溴在通氮气的条件下于90～150rpm、70～100℃反应30～40h。

20、所述松香基硫脲三氮唑化合物和苄基溴的质量比为(0.9～1.2)：1。

21、本发明第三方面在于提供一种本发明第一方面所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的应用，其可作为缓蚀剂使用。

22、本发明所具有的有益效果：

23、(1)本发明所述松香基硫脲三氮唑季铵盐可作为缓蚀剂使用，在酸性条件下对冷轧钢的缓蚀性能良好，且在40～50℃的中高温条件下仍对冷轧钢具有良好的缓蚀效果。

24、(2)本发明所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的制备方法简单，合成条件相对温和，无需在高温高压下进行，对制备环境和合成条件要求低，制备成本相对较低。

技术特征：

1.一种松香基硫脲三氮唑季铵盐，其特征在于，所述松香基硫脲三氮唑季铵盐由丙炔胺、松香异硫氰酸酯、氯化亚铜、叠氮化钠和苄基溴制得；

2.根据权利要求1所述的松香基硫脲三氮唑季铵盐，其特征在于，所述丙炔胺、松香异硫氰酸酯、氯化亚铜、叠氮化钠和苄基溴的质量比为1：1：(0.9～1.1)：(1.0～1.1)：1。

3.根据权利要求1或2所述的松香基硫脲三氮唑季铵盐，其特征在于，所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的结构如式(1)所示：

4.一种制备权利要求1至3之一所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1中，

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3中，

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3中，

10.一种权利要求1至3之一所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的应用，其特征在于，所述松香基硫脲三氮唑季铵盐可作为缓蚀剂使用。

技术总结
本发明属于缓蚀剂技术领域，具体涉及一种松香基硫脲三氮唑季铵盐及其合成方法与应用。所述松香基硫脲三氮唑季铵盐由丙炔胺、松香异硫氰酸酯、氯化亚铜、叠氮化钠和苄基溴制得；所述丙炔胺、松香异硫氰酸酯、氯化亚铜、叠氮化钠和苄基溴的质量比为(0.8～1.1)：(0.9～1.1)：(0.7～1.2)：(0.8～1.1)：1。本发明所述松香基硫脲三氮唑季铵盐的制备方法简单，合成条件无需高温高压，该松香基硫脲三氮唑季铵盐在酸性条件下对冷轧钢具有良好的缓蚀效果，此外，在中高温条件下对冷轧钢同样具有良好的缓蚀效果，在缓蚀剂领域具有良好的应用前景。

技术研发人员：李向红,邓书端,徐大可,孙忠文
受保护的技术使用者：西南林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6