專利名稱：一種松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能性綠色表面活性劑及其制備方法，尤其涉及一種松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑及其制備方法。醇醚型季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑是在原有長(zhǎng)鏈烷基季銨鹽結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入醚鍵以及醇羥基，使該表面活性劑不僅具有柔軟、抗靜電、乳化、消毒殺菌等多種性能外，還具有高水溶性、高表面活性等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
表面活性劑是由非極性的親油碳?xì)滏満蜆O性的親水基團(tuán)兩部分構(gòu)成，具有既親油又親水的兩性性質(zhì)。表面活性劑這種獨(dú)特的性質(zhì)，使其廣泛應(yīng)用于洗滌、紡織、醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥等各個(gè)領(lǐng)域。目前對(duì)表面活性劑的要求越來(lái)越高，不僅要求表面活性劑具有獨(dú)特的性
質(zhì)，還要有突出的環(huán)保性。單一類型的表面活性劑往往很難滿足生產(chǎn)生活的需要，應(yīng)用中常需要不同類型的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配。因此，功能性表面活性劑越來(lái)越受到重視，在同一個(gè)分子中引入不同的官能團(tuán)制備功能性表面活性劑具有突出的效果。醇醚型季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑是在原有長(zhǎng)鏈烷基季銨鹽結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入醚鍵以及醇羥基，使該表面活性劑不僅具有柔軟、抗靜電、乳化、消毒殺菌等多種性能外，還具有高水溶性、高表面活性等特點(diǎn)。松香是一種來(lái)源豐富、價(jià)格便宜的可再生型天然資源。其主要成分是樹(shù)脂酸，利用樹(shù)脂酸所具有的活性基團(tuán)可以合成一系列與脂肪酸、脂肪胺、脂肪醇類表面活性劑結(jié)構(gòu)相似而性能獨(dú)具特色的產(chǎn)品。同時(shí)，松香是天然產(chǎn)物，由其合成的一系列表面活性劑具有較好的生態(tài)性能。如今對(duì)表面活性劑原料的需求量巨大，價(jià)格不斷上漲，而對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求又日益提高的條件下，開(kāi)發(fā)利用松香類表面活性劑，無(wú)疑具有巨大的資源優(yōu)勢(shì)，一方面可以豐富表面活性劑產(chǎn)品種類，另一方面也為提高松香的附加值提供一條有效途徑。松香是天然可再生的“綠色原料”，價(jià)格便宜，我國(guó)脂松香資源可采量和產(chǎn)量均居世界第一位，以松香為原料開(kāi)發(fā)松香基表面活性劑必定具有戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑及其制備方法。該表面活性劑以生物質(zhì)資源松香為原料，制備的表面活性劑具有很好的表面活性性能，產(chǎn)品中含有非離子及陽(yáng)離子兩種功能基團(tuán)，原料價(jià)廉易得，產(chǎn)品可生物降解。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑,其結(jié)構(gòu)通式如下
權(quán)利要求
1.一種松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑，其結(jié)構(gòu)通式如下
2.一種制備權(quán)利要求I所述的松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑的方法，其特征在于，采用的是一鍋法反應(yīng)第一步，松香與聚乙二醇反應(yīng)生成松香聚乙二醇單酯，第二步，松香聚乙二醇單酯中的羥基與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成中間體，第三步，中間體與三乙胺鹽酸鹽反應(yīng)生成產(chǎn)品松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于，松香聚乙二醇單酯與環(huán)氧氯丙烷物質(zhì)的量之比為I: (I I. I )，40-50%氫氧化鈉水溶液加入調(diào)節(jié)PH值，催化劑四丁基溴化銨用量為松香聚乙二醇酯質(zhì)量的O. 1% O. 2%，二氯甲烷做溶劑，反應(yīng)溫度為40-60°C，反應(yīng)4-6h，得到中間體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于，中間體與三乙胺鹽酸鹽物質(zhì)的量之比為I: (I I. 1)，反應(yīng)溶劑為乙醇，反應(yīng)溫度為60-80°C，反應(yīng)時(shí)間3-6h，反應(yīng)結(jié)束后蒸出乙醇和水，得到松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑，臨界膠束濃度為O.1-0. 3mmol/L ;表面張力的范圍在 37-39. 5mN/m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑，其特征在于，所述的表面活性劑中既含有非離子官能團(tuán)，又含有陽(yáng)離子官能團(tuán)，分子中含有酯基，易生物降解，具有功能性及環(huán)境友好性。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種松香酯醇醚型季銨鹽表面活性劑，其結(jié)構(gòu)通式如下式中聚乙二醇PEG的分子量n為200、400、600、1000、2000、4000中的任意一種,式中R為甲基CH3、乙基CH2CH3、乙醇基CH2CH2OH中的任意一種。本發(fā)明還公開(kāi)該表面活性劑的制備方法采用一鍋法制備，先用松香與聚乙二醇酯化形成松香聚乙二醇單酯，聚乙二醇中的羥基經(jīng)環(huán)氧氯丙烷醚化，環(huán)氧基團(tuán)與叔胺鹽酸鹽季胺化，得到松香酯醇醚季銨鹽型表面活性劑。制備的表面活性劑臨界膠束濃度為0.1-0.3mmol/L；表面張力的范圍在37-39.5mN/m。分子中含有非離子及陽(yáng)離子兩種官能團(tuán)，是一種新型的功能性綠色表面活性劑。
文檔編號(hào)B01F17/42GK102935343SQ20121044322
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者饒小平, 鄭建強(qiáng), 宋湛謙, 商士斌 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所