不对称聚醚双子表面活性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了不对称聚醚双子表面活性剂及其制备方法，由以下步骤制备得到：（1）利用脂肪醇与环氧乙烷开环聚合制备脂肪醇聚氧乙烯醚；（2）脂肪醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷制备环氧脂肪醇聚氧乙烯醚；（3）环氧脂肪醇聚氧乙烯醚与叔胺成盐反应制备得到不对称聚醚双子表面活性剂。本发明专利技术的不对称聚醚双子表面活性剂由环氧乙烷链段与季胺盐形成双亲水链，相比传统的表面活性剂具有更低的表面张力和临界胶束浓度，对低分子聚醚化合物有十分优异乳化、增溶作用，是一种应用前景广阔的日化表面活性剂。

Asymmetric polyether Gemini surfactant and preparation method thereof

The present invention discloses asymmetric polyether Gemini surfactant and preparation method thereof, prepared by the following steps: (1) using fatty alcohol and ethylene oxide prepared by ring opening polymerization of fatty alcohol polyoxyethylene ether; (2) fatty alcohol polyoxyethylene ether and preparation of epichlorohydrin epoxy fatty alcohol polyoxyethylene ether; (3) epoxy fatty alcohol polyoxyethylene ether and tertiary amine salt prepared by reaction of asymmetric polyether Gemini surfactants. Asymmetric polyether Gemini surfactant of the present invention consists of ethylene oxide segments and formation of amphiphilic chain quaternary ammonium salt water, compared with the traditional surfactant has lower surface tension and critical micelle concentration, has excellent emulsification and solubilization of low molecular polyether compounds, chemical surfactant is a broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
不对称聚醚双子表面活性剂及其制备方法
本专利技术属于表面活性剂制备
，具体涉及一种不对称聚醚双子表面活性剂及其制备方法。
技术介绍
随着信息电子产业的快速发展，用于航空航天、智能制造、军工等领域高端精密电子器件的需求量日益增长，产品快速的朝小、轻和薄等方向发展，电子元件组装的高密度化以及元器件间引脚细间距化，微量的污染物残留将严重的影响产品的质量，因此，在工艺实施环节中必须导入清洗工序，保证加工过程中污染物的去除。目前，市面上的清洗剂主要分为溶剂型和水基型，溶剂型清洗剂主要由有机溶剂组成，使用过程及清洗废水的排放均会对环境带来严重的影响，水基型清洗剂是借助乳化剂、渗透剂等具有润湿、乳化、渗透、分散、增溶等作用的表面活性剂复配得到，不会因有机溶剂的挥发造成对大气臭氧层的破坏以及对操作工人身心健康的伤害，具有广阔的应用前景。但是大量的含表面活性剂的清洗废水的排放，当水体和土壤中表面活性剂的含量超过一定数值时仍然会给环境带来严重的负担。因此，开发新型高效的表面活性剂材料，降低水基清洗剂中表面活性剂的用量具有非常重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种不对称聚醚双子表面活性剂及其制备方法，该不对称聚醚双子表面活性剂对低分子聚醚化合物有十分优异乳化、增溶作用，是一种应用前景广阔的日化表面活性剂。为了实现本专利技术的目的采取的技术方案是：该不对称聚醚双子表面活性剂具有如下分子结构：其中，m，n为正整数，m=8，10，12、14或16，2≤n≤6，X为Cl或Br。其中，所述不对称聚醚双子表面活性剂的制备方法包括以下步骤：（1）在高压釜中加入1mol脂肪醇和脂肪醇质量的1%的催化剂，升温至120℃，减压脱水30min，期间用氮气置换数次，用氮气逐渐通入2-6mol环氧乙烷进行反应，反应过程中控制压力小于0.4ＭPa，待釜内压力不再降低，继续保温反应30min，减压脱除去未反应的单体，趁热过滤得到脂肪醇聚氧乙烯醚；（2）将步骤（1）制备的脂肪醇聚氧乙烯醚0.2mol置于反应器中，加入500mL正己烷溶解，随后加入0.25mol氢氧化钠和0.01mol四丁基溴化铵，室温搅拌10min；待溶液混合均匀后，45℃缓慢滴加环氧氯丙烷0.28mol，恒温搅拌4-6小时，反应完毕后冷却至室温；抽滤，滤液用正己烷萃取两次，减压蒸馏得环氧脂肪醇聚氧乙烯醚；（3）N，N-二甲基烷胺1mol置于0℃盐水中冷却，卤代烃1mol逐滴滴加至N，N-二甲基烷胺中，待反应完全后，将溶液溶于500mL质量浓度80%的乙醇水溶液中，加热搅拌直至溶解；然后将步骤（2）制备的环氧脂肪醇聚氧乙烯醚0.5mol加入其中剧烈搅拌4-6h，反应结束后冷却并减压蒸馏获得粗产品；粗产品用乙酸乙酯重结晶3次，得到不对称聚醚双子表面活性剂。其中，所述的脂肪醇为辛醇、癸醇、十二醇、十四醇或十六醇中的一种。其中，所述的卤代烃为HCl或HBr。其中，所述的催化剂为硅铝多孔负载型超强碱催化剂，其中Mg2+：Al3+（摩尔比）=3:1。其中，所述的N，N-二甲基脂肪胺为C10，C12，C14，C16或C18的脂肪叔胺中的一种。本专利技术的有益效果是：（1）采用环氧乙烷链段与季胺盐形成双亲水链的设计，丰富了两亲分子的自组装形态。（2）相比传统的表面活性剂具有更低的表面张力和临界胶束浓度。（3）对低分子量聚醚化合物有十分优异乳化、增溶作用，大大减少日化行业中低分子量聚醚化合物复配产品中表面活性剂的用量。附图说明图1为实施例1-3得到的不对称双子表面活性剂的剂的γ-lgc曲线。具体实施方式为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施例对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。实施例1：依以下步骤制备不对称聚醚双子表面活性剂（1）在高压釜中加入辛醇（1mol）和硅铝多孔负载型超强碱催化剂（1.34g），升温至120℃，减压脱水30min，期间用氮气置换数次，用氮气逐渐通入环氧乙烷（2mol）进行反应，反应过程中控制压力小于0.4ＭPa，待釜内压力不再降低，继续保温反应30min，减压脱除去未反应的单体，趁热过滤得到脂肪醇聚氧乙烯醚；（2）将步骤（1）制备的辛醇聚氧乙烯醚（0.2mol）置于反应器中，加入500mL正己烷溶解，随后加入氢氧化钠（0.25mol）和四丁基溴化铵（0.01mol），室温搅拌10min；待溶液混合均匀后，45℃缓慢滴加环氧氯丙烷（0.28mol），恒温搅拌4小时，反应完毕后冷却至室温；抽滤，滤液用正己烷萃取两次，减压蒸馏得环氧辛醇聚氧乙烯醚；（3）N，N-二甲基辛胺（1mol）置于0℃盐水中冷却，HCl（1mol）逐滴滴加至N，N-二甲基辛胺，待反应完全后，将溶液溶于500mL质量浓度80%的乙醇水溶液中，加热搅拌直至溶解；将步骤（2）制备的环氧辛醇聚氧乙烯醚（0.5mol）加入其中剧烈搅拌4h，反应结束后冷却并减压蒸馏获得粗产品；粗产品用乙酸乙酯重结晶3次，得到不对称聚醚双子表面活性剂。实施例2：依以下步骤制备不对称聚醚双子表面活性剂（1）在高压釜中加入癸醇（1mol）和硅铝多孔负载型超强碱催化剂（1.58g），升温至120℃，减压脱水30min，期间用氮气置换数次，用氮气逐渐通入环氧乙烷（6mol）进行反应，反应过程中控制压力小于0.4ＭPa，待釜内压力不再降低，继续保温反应30min，减压脱除去未反应的单体，趁热过滤得到癸醇聚氧乙烯醚；（2）将步骤（1）中制备的癸醇聚氧乙烯醚（0.2mol）置于反应器中，加入500mL正己烷溶解，随后加入氢氧化钠（0.25mol）和四丁基溴化铵（0.01mol），室温搅拌10min；待溶液混合均匀后，45℃缓慢滴加环氧氯丙烷（0.28mol），恒温搅拌6小时，反应完毕后冷却至室温；抽滤，滤液用正己烷萃取两次，减压蒸馏得环氧癸醇聚氧乙烯醚；（3）N，N-二甲基癸胺（1mol）置于0℃盐水中冷却，HCl（1mol）逐滴滴加至N，N-二甲基癸胺，待反应完全后，将溶液溶于500mL质量浓度80%的乙醇水溶液中，加热搅拌直至溶解；将步骤（2）制备的环氧癸醇聚氧乙烯醚（0.5mol）加入其中剧烈搅拌6h，反应结束后冷却并减压蒸馏获得粗产品；粗产品用乙酸乙酯重结晶3次，得到不对称聚醚双子表面活性剂。实施例3：依以下步骤制备不对称聚醚双子表面活性剂（1）在高压釜中加入十二醇（1mol）和硅铝多孔负载型超强碱催化剂（1.82g），升温至120℃，减压脱水30min，期间用氮气置换数次，用氮气逐渐通入环氧乙烷（4mol）进行反应，反应过程中控制压力小于0.4ＭPa，待釜内压力不再降低，继续保温反应30min，减压脱除去未反应的单体，趁热过滤得到十二醇聚氧乙烯醚；（2）将步骤（1）中制备的十二醇聚氧乙烯醚（0.2mol）置于反应器中，加入500mL正己烷溶解，随后加入氢氧化钠（0.25mol）和四丁基溴化铵（0.01mol），室温搅拌10min；待溶液混合均匀后，45℃缓慢滴加环氧氯丙烷（0.28mol），恒温搅拌5小时，反应完毕后冷却至室温；抽滤，滤液用正己烷萃取两次，减压蒸馏得环氧十二醇聚氧乙烯醚；（3）N，N-二甲基十二胺（1mol）置于0℃盐水中冷却，HCl（1mol）逐滴滴加至N，N-二甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
不对称聚醚双子表面活性剂，其特征是：该不对称聚醚双子表面活性剂具有如下分子结构：

【技术特征摘要】
1.不对称聚醚双子表面活性剂，其特征是：该不对称聚醚双子表面活性剂具有如下分子结构：，其中，m，n为正整数，m=8，10，12、14或16，2≤n≤6，X为Cl或Br。2.根据权利要求1所述的不对称聚醚双子表面活性剂的制备方法，其特征是该制备方法包括以下步骤：（1）在高压釜中加入1mol脂肪醇和脂肪醇质量的1%的催化剂，升温至120℃，减压脱水30min，期间用氮气置换数次，用氮气逐渐通入2-6mol环氧乙烷进行反应，反应过程中控制压力小于0.4ＭPa，待釜内压力不再降低，继续保温反应30min，减压脱除去未反应的单体，趁热过滤得到脂肪醇聚氧乙烯醚；（2）将步骤（1）制备的脂肪醇聚氧乙烯醚0.2mol置于反应器中，加入500mL正己烷溶解，随后加入0.25mol氢氧化钠和0.01mol四丁基溴化铵，室温搅拌10min；待溶液混合均匀后，45℃缓慢滴加环氧氯丙烷0.28mol，恒温搅拌4-6小时，反应完毕后冷却至室温；抽滤，滤液用正己烷萃取两次，减压蒸馏得环氧脂肪醇聚氧乙烯醚；（...

【专利技术属性】
技术研发人员：易思利，侯琳熙，李娟，孙立水，陈希磊，
申请(专利权)人：江苏斯德瑞克化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32