界面活性剂的制造方法及其应用技术

本发明专利技术有关于一种界面活性剂的制造方法及其应用。此制造方法是先对混合物进行第一反应，以形成第一中间产物，其中此混合物包含芳醚化合物及缩水甘油醚化合物。然后，对第一中间产物及酸基化合物进行第二反应，以形成第二中间产物。接着，对第二中间产物进行中和反应，即可制得界面活性剂。所制得的界面活性剂具有良好的耐水性及耐候性。

Method for producing surfactant and its application

The present invention relates to a method for producing surfactant and its application. The method involves the first reaction of the mixture to form the first intermediate product, wherein the mixture comprises an aryl ether compound and a glycidyl ether compound. Then, second of the first reaction intermediate and acid compounds to form second intermediates. Then, the interfacial active agent can be prepared by neutralization reaction of second intermediate products. The prepared surfactant has good water resistance and weather resistance.

【技术实现步骤摘要】
界面活性剂的制造方法及其应用
本专利技术是有关一种界面活性剂的制造方法及其应用，特别是提供一种可具有良好耐水性及耐候性的界面活性剂的制造方法及其应用。
技术介绍
习知的乳液聚合反应是用以制备含水分散体的聚合物的重要方法，其中含水分散体的聚合物可例如为苯乙烯类树脂或丙烯类树脂等。其次，依据乳液聚合反应所使用的界面活性剂的不同，乳化聚合反应系统的稳定性(如凝集率、乳液粒子粒径或储存稳定性等)亦随之不同，从而影响所制得的聚合物的特性。前述的界面活性剂一般可为烷基硫酸盐、烷基苯硫酸盐、聚氧乙烯烷基硫酸盐等阴离子型界面活性剂，或者聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯等非离子型界面活性剂。然而，于反应时，过多的乳液气泡，或者反应后，界面活性剂以游离状态残留于所形成的薄膜上等缺陷均会降低所制得树脂薄膜的耐水性、耐候性、耐热性及接着性等薄膜物性。为了有效解决前述的缺陷，一般是将反应基团导入界面活性剂的分子结构中，以提升界面活性剂与反应单体的反应性，进而增加乳化聚合反应系统的聚合稳定性。其中，待乳化聚合反应完成后，界面活性剂不会以游离状态残留在薄膜上，进而不会降低所制得涂膜的物性、耐水性或密着性等。然而，要将反应基团导入至界面活性剂的分子结构时，界面活性剂需进行化学改质反应。惟，此化学改质反应一般皆需使用溶剂作为媒介，以使反应基团与界面活性剂产生键结，特别是当反应基团为压克力酸基时。据此，此化学改质反应会产生大量废溶剂，进而污染环境。其次，为了提升产物的纯度，反应所生成的产物须经过精制纯化(例如：碱洗处理与水洗处理)，而产生大量废碱液与废水，因此对环境产生更大的负荷。有鉴于此，亟须提供一种新的反应型界面活性剂的制造方法及其应用，以改进习知界面活性剂的制造方法及其应用的缺陷。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面在于提供一种界面活性剂的制造方法，藉由单体的选用合成，而可制得具有特定结构的界面活性剂，并可应用于不饱和双键单体的加成反应，进而使所制得的树脂涂膜良好耐水性、耐候性、光泽度及颜料分散性。本专利技术的另一方面在于提供一种界面活性剂，其是利用前述的方法制得。本专利技术的又一方面在于提供一种高分子材料，其是利用单体混合物所制得，且此单体混合物包含前述的界面活性剂。根据本专利技术的一个方面，提出一种界面活性剂的制造方法。此制造方法是先对混合物进行第一反应，以形成第一中间产物，其中此混合物包含如下式(I)所示的芳醚化合物及如式(II)所示的缩水甘油醚化合物，且此混合物不包含溶剂：于式(I)中，R1代表亚甲基；R2及R3分别代表碳数为2至4的次烷氧基，且R2及R3的氧原子与氢原子键结；Y代表a及b分别代表1至4的整数；且m及n的总和为2至100的整数。于式(II)中，R4代表其中C＝O与R5键结，且x代表0或1；且R5代表具有碳-碳双键的基团。然后，对第一中间产物及酸基化合物进行第二反应，以形成第二中间产物。接着，对第二中间产物进行中和反应，以制得界面活性剂。依据本专利技术的一实施例，前述的混合物包含催化剂。依据本专利技术的另一实施例，前述的酸基化合物包含磺酸化合物、磷酸化合物或羧酸化合物。依据本专利技术的又一实施例，前述中和反应的中和剂可包含碱金属化合物、胺基化合物、烷基胺化合物或具有烷基取代或不取代的醇胺化合物。根据本专利技术的另一方面，提出一种界面活性剂。此界面活性剂可利用前述的方法制得，且此界面活性剂具有如下式(III)所示的结构：于式(III)中，R1代表亚甲基；R2及R3分别代表碳数为2至4的次烷氧基，且R2及R3的氧原子分别与-CH2-或R6键结；R4代表其中C＝O与R5键结，且x代表0或1；R5代表具有碳-碳双键的基团；R6代表阴离子基团；Y代表a及b分别代表1至4的整数；且m及n的总和为2至100的整数。依据本专利技术的一实施例，前述的阴离子基团可包含但不限于-SO3M、-PO3M2、-PO3MH或-COOM，且M代表氢原子、碱金属原子、铵基、烷基铵或具有烷基取代或不取代的醇铵基。根据本专利技术的又一方面，提出一种高分子材料。此高分子材料是利用一单体混合物进行聚合反应所制得，且此单体混合物包含不饱和化合物及界面活性剂。其中，此聚合反应可为乳化聚合反应、溶液聚合反应、悬浮聚合反应及光固化聚合反应。依据本专利技术的一实施例，前述的不饱和化合物包含压克力树脂或苯乙烯。应用本专利技术界面活性剂的制造方法及其应用，其利用特定单体合成具有特定结构的界面活性剂，且此界面活性剂可藉由末端的双键基团与不饱和化合物产生加成反应，形成共价键结，而可赋与树脂材料具有良好的耐候性。附图说明为了对本专利技术的实施例及其优点有更完整的理解，现请参照以下的说明并配合相应的附图。必须强调的是，各种特征并非依比例描绘且仅是为了图解目的。相关图式内容说明如下：图1是绘示依照本专利技术的一实施例的界面活性剂的制造方法的流程图；其中，符号说明：100：方法110：对混合物进行第一反应，以形成第一中间产物的步骤120：对第一中间产物及酸基化合物进行第二反应，以形成第二中间产物的步骤130：对第二中间产物进行中和反应140：制得界面活性剂。具体实施方式以下仔细讨论本专利技术实施例的制造和使用。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的专利技术概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本专利技术的范围。请参照图1，其是绘示依照本专利技术的一实施例的界面活性剂的制造方法的流程图。在一实施例中，此制造方法100是先对混合物进行第一反应，以形成第一中间产物，如步骤110所示。前述的混合物包含如下式(I)所示的芳醚化合物及如下式(II)所示的缩水甘油醚化合物：于式(I)中，R1代表亚甲基；R2及R3分别代表碳数为2至4的次烷氧基，且R2及R3的氧原子与氢原子键结；Y代表a及b分别代表1至4的整数；且m及n的总和为2至100的整数。前述碳数为2至4的次烷氧基的具体例可包含但不限于次乙氧基、次丙氧基、次异丙氧基、次丁基、次异丁基、次仲丁基、次叔丁基或上述官能基的任意组合。前述的R2及R3链段可有效提升所制得界面活性剂的亲水性，进而提升界面活性剂对反应单体(monomer)的乳化能力及所制得树脂涂膜的物性(如树脂乳液的化学安定性)。若前述R2或R3的碳数大于4时，所制得的界面活性剂具有亲油性过高的缺陷，而降低界面活性剂对反应单体的乳化能力，且增加凝集率，进而使得此界面活性剂不易进行聚合反应。若前述R2或R3的碳数小于2时，所制得的界面活性剂具有亲水性过高的缺陷，而降低所形成的光固化膜的耐水性。较佳地，R2及R3分别可代表碳数为2至3的次烷氧基。若前述m及n的总和小于2时，所制得界面活性剂的粘度较大，而降低其亲水性，进而大幅降低其对反应单体的乳化能力，因此降低乳化聚合反应系统的稳定性，并造成乳化聚合的凝集物过多，乳液粒子粒径变大与转化率降低等缺点。若前述m及n的总和大于100时，次烷氧基的链段长度过长，而降低所制得界面活性剂的阴离子基团的含量，进而使得界面活性剂趋向于非离子界面活性剂，因此降低乳化聚合反应的稳定性，并造成乳化聚合的凝集物变多，乳液粒子粒径变大与储存安定性变差等不良影响。在一实施例中，前述m及n的总和较佳可为5至50的整数，且更佳可为5至30的整数。在另一实施例中，a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种界面活性剂的制造方法，其特征在于该界面活性剂的制造方法包含：对一混合物进行第一反应，以形成第一中间产物，其中该混合物包含如下式(I)所示的芳醚化合物及如下式(II)所示的缩水甘油醚化合物，且该混合物不包含溶剂：

【技术特征摘要】
2016.05.10 TW 1051144401.一种界面活性剂的制造方法，其特征在于该界面活性剂的制造方法包含：对一混合物进行第一反应，以形成第一中间产物，其中该混合物包含如下式(I)所示的芳醚化合物及如下式(II)所示的缩水甘油醚化合物，且该混合物不包含溶剂：于式(I)中，R1代表亚甲基；R2及R3分别代表碳数为2至4的次烷氧基，且R2及R3的氧原子与氢原子键结；Y代表a及b分别代表1至4的整数；且m及n的总和为2至100的整数；于式(II)中，R4代表其中C＝O与R5键结，且x代表0或1；且R5代表具有碳-碳双键的基团；对该第一中间产物及一酸基化合物进行第二反应，以形成第二中间产物；以及对该第二中间产物进行中和反应，以制得该界面活性剂。2.如权利要求1所述的界面活性剂的制造方法，其特征在于，该混合物包含催化剂。3.如权利要求1所述的界面活性剂的制造方法，其特征在于，该酸基化合物为磺酸化合物、硫酸化合物、磷酸化合物或羧酸化合物。4.如权利要求1所述的界面活性剂的制造方法，其特征在于，该中和反应的中和剂为碱金属化合物、胺基化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱锡海，庄忠哲，
申请(专利权)人：中日合成化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71