含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用制造技术

含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用。所述含氟羧酸型甜菜碱化合物结构通式为(Ⅰ)：

Application of betaine compounds containing fluorinated carboxylic acids as oil collecting agents

Application of betaine compounds containing fluorinated carboxylic acids as oil collecting agents. The general structure of the fluorinated carboxylic acid betaine compound is (I):

【技术实现步骤摘要】
含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用
本专利技术涉及含氟羧酸型甜菜碱化合物应用领域，特别涉及含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用。
技术介绍
原油是现代最主要的能源与化工原料，原油的开采己逐渐向海洋转移；同时航行在海上及江河湖泊中大型油轮以及沿海城市海岸线纵横交错的输油管道都可能导致重大水上油污染事故的发生，对环境造成巨大危害和经济损失。因此，水上溢油的危害己成为当今世界的一大公害。为了快速有效地处理水上的溢油，世界各国相继开发了多种水面溢油集油剂，用于回收或协助回收水面溢油。集油剂的最早研究始于美国海军实验室，该实验室1943年首次报道中提出了集油剂这一概念(ZismanW.A.,SpreadingAgentsforClearingWaterSurfacesofOil.U.S.NavalResLabReport,P-1984,1943)。Zisman等获得了第一个集油剂专利(U.S.Patent:2447551,1948)。随后该实验室的Garrett和Barger又对集油剂的机理、性能表征、适用物质以及应用时的各方面情况等进行了系统的研究(GarrettW.D.,BargerW.R.,ControlandConfinementofOilPollutiononWaterwithMonomolecularSurfaceFilms.U.S.NavalResearchLaboratoryMemorandumReport,2451,1972)。另外,美国埃克森美孚研究工程公司的Canevari等(U.S.Patent:3959134,1976)，日本的原一芳(原一芳.现场中心流出油处理技术.[J]公害对策的技术开发[P.P.M.],1976(5):18～30)等研究机构和小组也都对集油剂的应用进行了研究，因为存在使用环境限制，集油效率达不到实用要求。近年来，中国学者陈国华等(陈国华,李干佐,徐桂英,苏红梅,李锡忠.水面溢油集油剂研究-天然混合羧酸系列集油剂.[J]海洋环境科学,2000,19(3):1～4)也对海上溢油进行了相应的研究，对集油剂进行了改进，减低了成本(CN1055299C)。但上述这些研究都是基于碳氢表面活性剂复配而成，但集油效率低，仍然不能快速处理自然环境下的溢油事故。因此，针对现有技术不足，提供含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用以克服现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，该集油剂集油能力快速高效。本专利技术的上述目的通过如下技术手段实现。提供含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，含氟羧酸型甜菜碱化合物结构通式为(Ⅰ)：其中，所述的为-CH2-、或者Rf为C5-12的氟烃基；R1、R2分别为C1-5的烷烃基或末端为羟基取代的羟烃基。优选的，上述氟烃基为全氟烷烃基或者直链中插入氧原子的全氟烷基。优选的，上述氟烃基为直链中插入氧原子的全氟烷基，所述直链中插入氧原子的全氟烷基为以下任意基团的一种：-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF(CF3)2、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCFCF2CF3、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)2、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)2。优选的，上述R1、R2分别为末端为羟基取代的羟烃基，所述末端为羟基取代的羟烃基为以下任意基团的一种：-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2OH。优选的，上述含氟羧酸型甜菜碱化合物溶解于有机溶剂中，有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、丙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲醚、乙腈、氯仿、二氯甲烷、乙醚或甲苯的至少一种。优选的，上述含氟羧酸型甜菜碱化合物的质量浓度≥0.01％。优选的，上述含氟羧酸型甜菜碱化合物质量浓度≥0.1％。优选的，上述含氟羧酸型甜菜碱化合物质量浓度为0.25-0.3％。优选的，被集油的水体的pH值为7-9。本专利技术提出来含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，因为含氟羧酸型甜菜碱化合物具有极小的表面张力，可在水溶液中几乎不聚集形成胶束，同时水界面聚集形成单分子膜的特点，因此能作为集油剂在江海、海洋溢油事故使用。该含氟羧酸型甜菜碱化合物的集油剂的集油能力快速高效，特别的适用于水面溢油的快速处理且环境友好。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1。含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，是一种羧酸型甜菜碱两性表面活性剂，结构中连有长的碳氟氧链基团。这种化合物可以在水表面上形成一层极薄的集油单分子膜，显著的降低水(淡水、海水)的表面张力，迅速促使油膜收缩，积聚为厚油膜，有利于水面溢油的回收和收集，减少溢油污染危害的目的，是一种高效率的集油剂。含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，含氟羧酸型甜菜碱化合物结构通式为(Ⅰ)：其中，为-CH2-、或者Rf为C5-12的氟烃基；R1、R2分别为C1-5的烷烃基或末端为羟基取代的羟烃基。具体的，氟烃基为全氟烷烃基或者直链中插入氧原子的全氟烷基。氟烃基为直链中插入氧原子的全氟烷基时，直链中插入氧原子的全氟烷基为以下任意基团的一种：-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF(CF3)2、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCFCF2CF3、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)2、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)2。R1、R2分别为末端为羟基取代的羟烃基时，末端为羟基取代的羟烃基为以下任意基团的一种：-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2OH。含氟羧酸型甜菜碱化合物溶解于有机溶剂中，有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、丙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲醚、乙腈、氯仿、二氯甲烷、乙醚或甲苯的至少一种。含氟羧酸型甜菜碱化合物的质量浓度≥0.01％，含氟羧酸型甜菜碱化合物质量浓度≥0.1％，含氟羧酸型甜菜碱化合物质量浓度为0.25-0.3％。该含氟羧酸型甜菜碱化合物用作为集油剂使用时，被集油的水体的pH值为7-9。通过实验发现，含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂使用，最佳效果可使油膜收缩率(收缩率＝收缩长度/油膜长度×100％)达到91.8％，集油耗时约10秒，该集油剂的集油能力快速高效，特别的适用于水面溢油的快速处理。实施例2。以具体化合物为例，对本专利技术作为集油剂的用途进行说明。含氟羧酸型甜菜碱化合物，化学式为：测试其集油性能。2.1各质量浓度的含氟羧酸型甜菜碱化合物集油剂在不同用量下集油能力比较在长宽高为110cm×5cm×5cm的玻璃水槽中灌注淡水。不同用量质量浓度为0.1％或0.2％集油剂加入到表面已经铺展好8ml或16ml机油的水槽一则，同时按下秒表，数秒后，机油层快速收缩到最小长度，记录用时与计算机油的收缩率。表1各质量浓度的含氟羧酸型甜菜碱化合物在不同用量下集油能力根据表1可知，1ml的0.1％含氟羧酸型甜菜碱化合物的集油剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用。

【技术特征摘要】
1.含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用。2.根据权利要求1所述的含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，其特征在于：所述含氟羧酸型甜菜碱化合物结构通式为(Ⅰ)：其中，所述的为-CH2-、Rf为C5-12的氟烃基；R1、R2分别为C1-5的烷烃基或末端为羟基取代的羟烃基。3.根据权利要求2所述的含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，其特征在于：所述氟烃基为全氟烷烃基或者直链中插入氧原子的全氟烷基。4.根据权利要求3所述的含氟羧酸型甜菜碱化合物作为集油剂的应用，其特征在于：所述氟烃基为直链中插入氧原子的全氟烷基，所述直链中插入氧原子的全氟烷基为以下任意基团的一种：-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF(CF3)2、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCFCF2CF3、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)2、-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)2。5.根据权利要求2所述的含氟羧酸型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亿新，梁海波，谢文健，王江兵，辛伟贤，陈新滋，
申请(专利权)人：广州理文科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44