一種線性-超支化磷酸酯鹽表面活性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 線性-超支化聚合物是指一端為線性的長鏈狀基團(tuán)或線性的嵌段長鏈，另一端為 超支化聚合物，擁有數(shù)個(gè)親水、親油基團(tuán)，使得線性-超支化表面活性劑具有多樣性和更好 的表面活性。同時(shí)，超支化聚合物具有高度支化=維立體結(jié)構(gòu)，其表現(xiàn)出的性質(zhì)與線型分子 截然不同，如粘度低、無鏈纏結(jié)和良好的相容性。除此之外，超支化大分子含有多個(gè)端基分 子，可通過端基改性獲得相應(yīng)的性能。
[0003] 憐酸醋鹽類表面活性劑具有良好的乳化、分散、潤濕、增溶、洗涂、發(fā)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，同時(shí)可賦予有機(jī)化合物獨(dú)特的 性能，如抗靜電性、殺菌性、低刺激性、低毒性、阻燃性、防水性等，刺激性低于一般烷基橫酸 鹽和烷基硫酸鹽類陰離子表面活性劑。
[0004] 目前，憐酸醋鹽型表面活性劑應(yīng)用廣泛，多應(yīng)用于化纖、紡織、造紙、塑料、皮革W 及日用化學(xué)品等領(lǐng)域。而一般的憐酸醋鹽表面活性劑只含有一個(gè)或者兩個(gè)親水基，使表面 活性劑的應(yīng)用受到限制。因此，研究開發(fā)含有多個(gè)親水/親油基的表面活性劑已成為表面活 性劑發(fā)展的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種線性-超支化憐酸醋 鹽表面活性劑及其制備方法，該表面活性劑具有比一般表面活性劑具有更高的表面活性W 及多功能性。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑，其分子結(jié)構(gòu)式如（1)所示：
[0009] 其中，n = I~8，M =二乙醇胺或S乙醇胺。
[0010] 本發(fā)明還提供了所述線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑的制備方法，先將端徑基 超支化聚合物和十六烷基酷氯反應(yīng)制備線性-超支化聚合物，然后在所述線性-超支化聚合 物未反應(yīng)的端徑基引入憐酸醋基，生成線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑。
[0011] 具體步驟如下：
[0012] 1、端徑基超支化聚合物的制備：
[0013] 向裝有甲醇溶液的反應(yīng)器中，加入摩爾比為1: (2~3)的二乙醇胺和丙締酸甲醋， 升溫30~40°C，保溫反應(yīng)4~化，抽真空除去甲醇和過量的丙締酸甲醋，制成AB2單體N，N-二 徑乙基-3-胺基丙酸甲醋；
[0014] 在制備的AB2單體中，加入季戊四醇，季戊四醇與AB2單體的摩爾比為1: (4~5)，再 在反應(yīng)器中加入催化劑，混合加熱至110~130°C，混合均勻后升溫回流，反應(yīng)4~化，冷卻 后，溶于C出C12洗涂，減壓抽濾2~3次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，即制成端徑基超支化聚合物；
[00巧]2、樂性-超支化聚合物的制備：
[0016] 在反應(yīng)器中加入化晚溶液，除去反應(yīng)器中的水分，將端徑基超支化聚合物攬拌均 勻后，加入十六烷基酷氯，端徑基超支化聚合物和十六烷基酷氯的摩爾比為1: (1.5~8.5)， 溫度控制在20~40°C，反應(yīng)24~26h，結(jié)束后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到粗產(chǎn)品，并溶于氯仿，洗涂2~3 次，過濾、減壓除去溶劑氯仿，干燥后，得到不同接枝率的線性-超支化聚合物；
[0017] 3、線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑的制備：
[0018] 在反應(yīng)器中加入四氨巧喃溶液，將線性-超支化聚合物和憐酸化試劑按照一定的 摩爾比加入到反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度為30~50°C，反應(yīng)10~12h，結(jié)束后，再加入水進(jìn)行水解反 應(yīng)，將憐酸水解為憐酸單醋和雙醋，繼續(xù)加入弱堿進(jìn)行中和，調(diào)節(jié)pH為7左右，過濾、旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)，得到粗產(chǎn)品，并溶于氯仿，洗涂2~3次，過濾、減壓除去溶劑氯仿，干燥后，得到線性-超 支化憐酸醋鹽表面活性劑。
[0019] 所述的催化劑為濃硫酸、鹽酸或?qū)妆綑M酸，加入量為季戊四醇與AB2單體總質(zhì)量 的 0.5 ~1.0%。
[0020] 所述不同接枝率的線性-超支化聚合物，其接枝率可為：12.5 %、25.0%、37.5%、 50%'62.5%'75%'87.5% U及90%~100%。
[0021] 所加的弱堿為二乙醇胺或S乙醇胺，所用的量為總質(zhì)量的20~40%。。
[0022] 進(jìn)行水解反應(yīng)時(shí)加水的量為線性-超支化聚合物和憐酸化試劑總質(zhì)量的4~6%。
[0023] 所述憐酸化試劑為五氧化二憐、=氯氧憐、=氯化憐、憐酸或聚憐酸，當(dāng)為五氧化 二憐時(shí)，端徑基超支化聚合物中的徑基與五氧化二憐的摩爾比為：（4~3): 1;當(dāng)為=氯氧憐 時(shí)，端徑基超支化聚合物中的徑基與=氯氧憐的摩爾比為：（1~2): 1;當(dāng)為=氯化憐時(shí)，端 徑基超支化聚合物中的徑基與=氯化憐的摩爾比為：（1~2): 1;當(dāng)為憐酸時(shí)，端徑基超支化 聚合物中的徑基與憐酸的摩爾比為：（1~1.5):1;當(dāng)為聚憐酸時(shí)，端徑基超支化聚合物中的 徑基與憐酸的摩爾比為：（1~1.5): 1。
[0024] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明利用超支化聚合物本身的獨(dú)特性能，并且將烷基長鏈 接枝到超支化聚合物上，使親水性聚合物成為親水親油性聚合物，同時(shí)將線性-超支化聚合 物未進(jìn)行接枝的端徑基用憐酸化試劑進(jìn)行改性，得到線性-超支化憐酸醋聚合物，再用弱堿 進(jìn)行中和反應(yīng)，生成了線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑。
[0025] 該表面活性劑表面張力低、表面活性高，具有=維立體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空腔等結(jié)構(gòu)。同 時(shí)具有長鏈分子，可W將親水性聚合物變?yōu)橛H水親油性聚合物，憐酸化后得到的線性-超支 化憐酸醋鹽表面活性劑。線性-超支化大分子具有多個(gè)親水/親油基，能夠很好的提高表面 活性。由于線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑憐酸醋基，可賦予有機(jī)化合物獨(dú)特的性能，如 抗靜電性、乳化分散性、殺菌性、低刺激性、低毒性、阻燃性、防水性，而且憐酸醋類表面活性 劑與其他種類的表面活性劑具有良好的互溶性和配伍性。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例3，當(dāng)接枝率為37.5 %的線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑不 同濃度的表面張力圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0028] 本發(fā)明提供線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如（1)所示：

[0031] 其中，n = l~8，M =二乙醇胺或S乙醇胺。
[0032] 本發(fā)明提供線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑制備方法中的反應(yīng)

[0035]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑的制備方法作 進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0036] 實(shí)施例1:
[0037] I、端徑基超支化聚合物的制備：
[003引向裝有IOmL甲醇溶液的反應(yīng)器中，加入摩爾比為1:2的二乙醇胺和丙締酸甲醋，升 溫30°C，保溫反應(yīng)地，抽真空除去甲醇和過量的丙締酸甲醋，制成AB2單體(N，N-二徑乙基-3-胺基丙酸甲醋）。
[0039] 在上述制備的單體中，加入季戊四醇，其季戊四醇與單體的摩爾比為1:4,再在反 應(yīng)器中加入總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的對(duì)甲苯橫酸，混合加熱至Iior，混合均勻后升溫回流，反 應(yīng)化，將反應(yīng)冷卻后，溶于C此Cb洗涂，減壓抽濾3次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，即制成端徑基超支化聚合 物。
[0040] 2、線性-超支化聚合物的制備：
[0041 ]在反應(yīng)器中加入50mL化晚溶液，除去反應(yīng)器中的水分，將端徑基超支化聚合物，攬 拌均勻后，加入十六烷基酷氯，其端徑基超支化聚合物和十六烷基酷氯的摩爾比為1:1.5， 溫度控制在40°C，反應(yīng)24h，結(jié)束反應(yīng)后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到粗產(chǎn)品，并溶于氯仿，洗涂2次，過 濾、減壓除去溶劑氯仿，干燥后，得到接枝率為12.5%的線性-超支化聚合物。
[0042] 3、線性-超支化憐酸醋鹽表面活性劑的制備：
[0043] 在反應(yīng)器中加入50mL四氨巧喃溶液，將線性-超支化聚合物和五氧化二憐按照一 定的摩爾比加入到反應(yīng)器中，其超支化中徑基和P2化的摩爾比為3:1，反應(yīng)溫度為30°C，反應(yīng) 12h，結(jié)束后，再加入總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6 %的水進(jìn)行水解反應(yīng)，將憐酸水解為憐酸單醋和雙醋， 繼續(xù)加入20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的二乙醇胺進(jìn)行中和，調(diào)節(jié)pH為7左右，過濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到粗產(chǎn) 品，并溶于氯仿，洗涂3次，過濾、減壓除去溶劑氯仿，干燥后，得到線性-超支化憐酸醋鹽表 面活性劑。
[0044] 實(shí)施例2:
[0045] 1、端徑基超支化聚合物的制備：