專利名稱：一種聚醚表面活性劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面活性劑及制備方法，特別是涉及一種聚醚表面活性劑及制備方法。

背景技術(shù)：
隨著精細(xì)化工科技的發(fā)展和全球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)表面活性劑提出了高效、低毒、易降解、環(huán)境友好等更高的要求。
傳統(tǒng)的表面活性劑包括非離子型、陽(yáng)離子型或陰離子型，他們已不能滿足市場(chǎng)提出的高效、環(huán)保的要求，尤其是其中的烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)類表面活性劑難以生物降解、毒性大，其代謝物烷基酚是禁用的環(huán)境激素，歐盟規(guī)定含APEO的紡織品助劑的限量為100mg/kg-300mg/kg，最高1000mg/kg。一般含脂肪烴聚氧乙烯醚表面活性劑雖生物降解性好，但性能又遜于APEO結(jié)構(gòu)，所以，研制新型表面活性劑迫在眉睫。
近年來雙親油基-雙親水基型表面活性劑(Gemini Surfactant，雙子表面活性劑，簡(jiǎn)稱Gemini)作為一種嶄新的、高性能表面活性劑而逐漸為人們所認(rèn)識(shí)，分子中有兩個(gè)疏水基、兩個(gè)親水基和一個(gè)聯(lián)接基，其臨界膠束濃度cmc值較傳統(tǒng)的表面活性劑高10-100倍，具有很高的降低水表面張力能力。但在應(yīng)用于印染行業(yè)時(shí)，直接做為高溫高壓織物染色分散勻染劑時(shí)還存在勻染性較差的不足，需要至少兩種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種聚醚表面活性劑。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種聚醚表面活性劑的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下 一種聚醚表面活性劑，由結(jié)構(gòu)式(I)所示
式中R為C2至C10的飽和直鏈脂肪烴基； 其中8≤m+q+p+j≤30；2≤m，2≤q，2≤p，2≤j； 10≤n+x+y+z≤90； 2≤n，2≤x，2≤y，2≤z。
R優(yōu)選的是C6的飽和直鏈脂肪烴基。
所述m+q+p+j＝10；所述n+x+y+z＝90。
一種聚醚表面活性劑的制備方法，下述步驟組成 1)加成反應(yīng) (1)向壓力容器內(nèi)加入0.25mol C2至C10的飽和直鏈伯二胺和0.1g-0.5g氫氧化鈉，用氮?dú)怛?qū)除容器內(nèi)空氣； (2)關(guān)閉壓力容器放空閥門，加熱到110℃-130℃，在絕對(duì)壓力為0.3～0.4MPa，加入2-7.5mol環(huán)氧丙烷； (3)在140℃-160℃保溫40-60分鐘，通入氮?dú)猓ヒ讚]發(fā)組分，降溫75-90℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值； (4)取步驟(3)制得的物料加入1-3g氫氧化鈉，置于壓力容器內(nèi)，加熱至90℃-100℃后通入氮?dú)怛?qū)除所述壓力容器內(nèi)的空氣，關(guān)閉壓力容器放空閥門，升溫到160℃-180℃后，在絕對(duì)壓力0.3～0.4MPa；通入2.5-22.5mol環(huán)氧乙烷；在180℃-200℃，保溫40-60分鐘；通入氮?dú)?，降?5-90℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值，得到加成產(chǎn)物； 2)磺化反應(yīng) 取所述加成產(chǎn)物置于帶攪拌的反應(yīng)器中，加入濃硫酸0.75mol和0.75mol尿素加熱到120-130℃反應(yīng)2-3小時(shí)，抽真空30～40mmHg下保持20-40分鐘，降溫到60～80℃即得一種聚醚表面活性劑。
本發(fā)明的聚醚表面活性劑，生物降解性極好，毒性低、泡沫低，表面活性高，可單獨(dú)應(yīng)用于印染行業(yè)做為高溫高壓織物染色分散勻染劑，省去了傳統(tǒng)的至少兩種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配的麻煩。本發(fā)明的方法收率高、不腐蝕設(shè)備、反應(yīng)條件溫和且可嚴(yán)格地控制磺化度，過程中無(wú)廢酸。



圖1為本發(fā)明一種聚醚表面活性劑的紅外光譜圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1 一種聚醚表面活性劑的制備方法，由下述步驟組成 1)加成反應(yīng) (1)向壓力容器內(nèi)加入0.25mol己二胺和0.2g氫氧化鈉，用氮?dú)怛?qū)除容器內(nèi)空氣； (2)關(guān)閉壓力容器放空閥門，加熱到120℃，在絕對(duì)壓力為0.3～0.4MPa，加入5mol環(huán)氧丙烷； (3)在160℃保溫60分鐘，通入氮?dú)?，除去易揮發(fā)組分，降溫80℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值； (4)取步驟(3)制得的物料加入2g氫氧化鈉，置于壓力容器內(nèi)，加熱至100℃后通入氮?dú)怛?qū)除壓力容器內(nèi)的空氣，關(guān)閉壓力容器放空閥門，升溫到160℃后，在絕對(duì)壓力0.3～0.4MPa；通入22.5mol環(huán)氧乙烷；在180℃-200℃，保溫60分鐘；通入氮?dú)?，降?0℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值，得到加成產(chǎn)物； 2)磺化反應(yīng) 取加成產(chǎn)物置于帶攪拌的反應(yīng)器中，加入濃硫酸0.75mol和0.75mol尿素加熱到125℃反應(yīng)2小時(shí)，抽真空30～40mmHg下保持30分鐘，降溫到70℃，即得一種聚醚表面活性劑(己二胺聚氧乙烯(90EO)氧丙烯(20PO)三磺酸鹽)，加入適量水?dāng)嚢?，室溫出料即可?br> 實(shí)施例2 一種聚醚表面活性劑的制備方法，其特征由下述步驟組成 1)加成反應(yīng) (1)向壓力容器內(nèi)加入0.25mol乙二胺和0.1g氫氧化鈉，用氮?dú)怛?qū)除容器內(nèi)空氣； (2)關(guān)閉壓力容器放空閥門，加熱到110℃，在絕對(duì)壓力為0.3～0.4MPa，加入2mol環(huán)氧丙烷； (3)在140℃保溫60分鐘，通入氮?dú)猓ヒ讚]發(fā)組分，降溫75℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值； (4)取步驟(3)制得的物料加入1g氫氧化鈉，置于壓力容器內(nèi)，加熱至90℃后通入氮?dú)怛?qū)除所述壓力容器內(nèi)的空氣，關(guān)閉壓力容器放空閥門，升溫到160℃后，在絕對(duì)壓力0.3～0.4MPa；通入2.5mol環(huán)氧乙烷；在180℃，保溫60分鐘；通入氮?dú)?，降?5℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值，得到加成產(chǎn)物； 3)磺化反應(yīng) 取所述加成產(chǎn)物置于帶攪拌的反應(yīng)器中，加入濃硫酸0.75mol和0.75mol尿素加熱到120℃反應(yīng)3小時(shí)，抽真空30～40mmHg下保持20分鐘，降溫到60℃即得一種聚醚表面活性劑(乙二胺聚氧乙烯(10EO)氧丙烯(8PO)三磺酸鹽)，加入適量水?dāng)嚢?，室溫出料即可?br> 實(shí)施例3 一種聚醚表面活性劑的制備方法，其特征由下述步驟組成 1)加成反應(yīng) (1)向壓力容器內(nèi)加入0.25mol癸二胺和0.5g氫氧化鈉，用氮?dú)怛?qū)除容器內(nèi)空氣； (2)關(guān)閉壓力容器放空閥門，加熱到130℃，在絕對(duì)壓力為0.3～0.4MPa，加入7.5mol環(huán)氧丙烷； (3)在160℃保溫40分鐘，通入氮?dú)?，除去易揮發(fā)組分，降溫90℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值； (4)取步驟(3)制得的物料加入3g氫氧化鈉，置于壓力容器內(nèi)，加熱至100℃后通入氮?dú)怛?qū)除所述壓力容器內(nèi)的空氣，關(guān)閉壓力容器放空閥門，升溫到180℃后，在絕對(duì)壓力0.3～0.4MPa；通入10mol環(huán)氧乙烷；在200℃，保溫40分鐘；通入氮?dú)猓禍?0℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值，得到加成產(chǎn)物； 4)磺化反應(yīng) 取所述加成產(chǎn)物置于帶攪拌的反應(yīng)器中，加入濃硫酸0.75mol和0.75mol尿素加熱到130℃反應(yīng)2小時(shí)，抽真空30～40mmHg下保持40分鐘，降溫到80℃即得一種聚醚表面活性劑(癸二胺聚氧乙烯(40EO)氧丙烯(30PO)三磺酸鹽)，加入適量水?dāng)嚢?，室溫出料即可?br> 實(shí)施例4 一種聚醚表面活性劑的制備方法，其特征由下述步驟組成 1)加成反應(yīng) (1)向壓力容器內(nèi)加入0.25mol丁二胺和0.3g氫氧化鈉，用氮?dú)怛?qū)除容器內(nèi)空氣； (2)關(guān)閉壓力容器放空閥門，加熱到120℃，在絕對(duì)壓力為0.3～0.4MPa，加入2.5mol環(huán)氧丙烷； (3)在150℃保溫50分鐘，通入氮?dú)?，除去易揮發(fā)組分，降溫80℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值； (4)取步驟(3)制得的物料加入2g氫氧化鈉，置于壓力容器內(nèi)，加熱至95℃后通入氮?dú)怛?qū)除所述壓力容器內(nèi)的空氣，關(guān)閉壓力容器放空閥門，升溫到170℃后，在絕對(duì)壓力0.3～0.4MPa；通入7.5mol環(huán)氧乙烷；在19℃，保溫50分鐘；通入氮?dú)?，降?0℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值，得到加成產(chǎn)物； 5)磺化反應(yīng) 取所述加成產(chǎn)物置于帶攪拌的反應(yīng)器中，加入濃硫酸0.75mol和0.75mol尿素加熱到125℃反應(yīng)3小時(shí)，抽真空30～40mmHg下保持30分鐘，降溫到70℃即得一種聚醚表面活性劑(丁二胺聚氧乙烯(30EO)氧丙烯(10PO)三磺酸鹽)，加入適量水?dāng)嚢?，室溫出料即可?br> 關(guān)于毒性、生物分解性與起泡性比較 一、表面活性劑毒性比較
二、表面活性劑生物分解程度比較
三、表面活性劑起泡比較 W＝0.1％，130℃，Dye-o-meter儀器測(cè)定

權(quán)利要求
1.一種聚醚表面活性劑，其特征是由結(jié)構(gòu)式(I)所示
式中R為C2至C10的飽和直鏈脂肪烴基；
其中8≤m+q+p+j≤30；2≤m，2≤q，2≤p，2≤j；
10≤n+x+y+z≤90； 2≤n，2≤x，2≤y，2≤z。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚醚表面活性劑，其特征是所述R為C6的飽和直鏈脂肪烴基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚醚表面活性劑，其特征是所述m+q+p+j＝10；所述n+x+y+z＝90。
4.一種聚醚表面活性劑的制備方法，其特征由下述步驟組成
1)加成反應(yīng)
(1)向壓力容器內(nèi)加入0.25mol C2至C10的飽和直鏈伯二胺和0.1g-0.5g氫氧化鈉，用氮?dú)怛?qū)除容器內(nèi)空氣；
(2)關(guān)閉壓力容器放空閥門，加熱到110℃-130℃，在絕對(duì)壓力為0.3～0.4MPa，加入2-7.5mol環(huán)氧丙烷；
(3)在140℃-160℃保溫40-60分鐘，通入氮?dú)?，除去易揮發(fā)組分，降溫75-90℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值；
(4)取步驟(3)制得的物料加入1-3g氫氧化鈉，置于壓力容器內(nèi)，加熱至90℃-100℃后通入氮?dú)怛?qū)除所述壓力容器內(nèi)的空氣，關(guān)閉壓力容器放空閥門，升溫到160℃-180℃后，在絕對(duì)壓力0.3～0.4MPa；通入2.5-22.5mol環(huán)氧乙烷；在180℃-200℃，保溫40-60分鐘；通入氮?dú)猓禍?5-90℃，出料；取樣測(cè)定濁點(diǎn)、羥基值，得到加成產(chǎn)物；
2)磺化反應(yīng)
取所述加成產(chǎn)物置于帶攪拌的反應(yīng)器中，加入濃硫酸0.75mol和0.75mol尿素加熱到120-130℃反應(yīng)2-3小時(shí)，抽真空30～40mmHg下保持20-40分鐘，降溫到60～80℃即得一種聚醚表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚醚表面活性劑及制備方法，聚醚表面活性劑由結(jié)構(gòu)式(I)所示，本發(fā)明的聚醚表面活性劑，生物降解性極好，毒性低、泡沫低，表面活性高，可單獨(dú)應(yīng)用于印染行業(yè)做為高溫高壓織物染色分散勻染劑，省去了傳統(tǒng)的至少兩種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配的麻煩。本發(fā)明的方法收率高、不腐蝕設(shè)備、反應(yīng)條件溫和且可嚴(yán)格地控制磺化度，過程中無(wú)廢酸。
文檔編號(hào)B01F17/00GK101658774SQ20091007043
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者張?jiān)手? 段鐵純, 王以強(qiáng), 峰 丁 申請(qǐng)人:天津市峰純科技發(fā)展有限公司