一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途，属于材料领域。本发明专利技术以苯乙烯马来酸酐共聚物为原料，在氨水中碱解后得到水溶性的羧酸盐，再在酰胺基团上接枝季铵盐基团，得到含有季铵盐的两性表面活性剂。由于季铵盐基团的存在，该表面活性剂具有较好的抗菌性，并且由于同时具有阳离子基团和阴离子基团，也使该表面活性剂具有良好的抗静电性。在用途上，该表面活性剂可与烷基磺酸钠配制得到卫生设备、医疗器械预消毒洗涤剂。将该表面活性剂与增稠剂助剂按一定配比溶于溶剂中，即可得到抗菌防雾剂。该表面活性剂也可以添加在糅剂中，增加糅剂的抗菌性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途
本专利技术属于材料
，尤其涉及一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途。
技术介绍
苯乙烯-马来酸酐共聚物(Styrene-Maleic-Anhydridecopolymer，SMA)具有良好的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性，被广泛应用于生物、纺织、涂料、水处理、医药等众多领域。并且由于主链上酸酐环的存在，使得SMA分子可设计性强，可与醇、胺、碱反应得到多种衍生物，进一步拓展了SMA的用途。这其中，SMA改性后再碱化，使得其分子链具有亲油性的聚苯乙烯链段和亲水性的羧酸盐，是一种阴离子型表面活性剂，可在造纸、纺织、印染、涂料等行业，用作表面施胶剂、分散剂、乳化剂。然而，在酸性环境下，这种阴离子型表面活性剂亲水性的羧酸盐转变成为亲油性的羧酸，丧失了表面活性，限制了其应用范围。两性表面活性剂具有很强的发泡能力，泡沫稳定性好，具有理想的增稠、乳化、钙皂分散、抗静电和柔软性能，且润湿、洗涤、脱脂能力强，被视为高效、安全的表面活性剂，适用于人体护肤、口腔清洁产品，也是工业上理想的抗静电剂、柔软剂和抗菌剂。两性表面活性剂在油品应用工程上的运用种类和数量，远不及阳离子和阴离子表面活性剂。但是在油品的乳化方面应用比较广泛，乳化效率高，时间长久稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途，结合两性表面活性剂的优点，针对SMA改性的阴离子型表面活性剂存在的不足，进行进一步的修饰改性，得到一种新型两性表面活性剂。通过接枝季铵盐，使其成为含有季铵盐的两性表面活性剂，拓展了其应用范围，同时季铵盐基团的加入，使其具有了抗菌性、抗静电性的特点。本专利技术采用如下技术方案：一种含有季铵盐的两性表面活性剂，所述表面活性剂具有如下通式结构：其中，式(Ⅰ)中，x，y分别独立的为0-4的整数，n为3到20的整数。R2为Na+，K+，NH4+一价阳离子，R1为结构中的一种。其表面活性剂的合成方法为：以苯乙烯马来酸酐聚合物为原料，将苯乙烯马来酸酐聚合物溶解于1,4-二氧六环中，加入催化量4-二甲氨基吡啶，溶液加热至40℃，充分搅拌下，向溶液中通入干燥的氨气，随即出现白色沉淀，继续通入氨气直至沉淀不再增加，反应结束，过滤，白色固体再用丙酮洗涤，烘干，得到产物1；产物1溶于水中，加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，加热至60℃反应5h，反应结束，反应液冷却后，搅拌下逐滴加入乙醇中沉出产物，过滤，烘干，得到产物2。产物1溶于1mol/LNaOH溶液，加入(2-溴乙基)三甲基溴化铵，加热至80℃反应8h，反应结束，反应液冷却后，搅拌下逐滴加入乙醇中沉出产物，过滤，烘干，得到产物3。另外，另一种含有季铵盐的两性表面活性剂，表面活性剂具有如下通式结构：其中，R1为甲基或乙基，R2为Na+,k+，NH4+一价阳离子。其制备方法为：(1).以苯乙烯马来酸酐聚合物(SMA)为原料，SMA溶解于1,4-二氧六环中，加入催化量4-二甲氨基吡啶(DMAP)，溶液加热至50℃，充分搅拌下，向溶液中通入干燥的氨气(NH3)，随即出现白色沉淀，继续通入氨气直至沉淀不在增加，反应结束。过滤，白色固体再用丙酮洗涤、烘干，得到第一步产品。(2)第一步产品溶于水中，加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，加热至60℃反应5h，反应结束，反应冷却后，搅拌下逐滴加入乙醇中沉出产物，过滤，烘干，得到产物。再有，一种含有季铵盐的两性表面活性剂，表面活性剂具有如下通式结构：其中，R1为甲基或乙基，z为2到4的整数，R2为Na+，K+，NH4+一价阳离子。其制备方法为：(1)以苯乙烯马来酸酐聚合物(SMA)为原料，SMA溶解于1,4-二氧六环中，加入催化量4-二甲氨基吡啶(DMAP)，溶液加热至50℃，充分搅拌下，向溶液中通入干燥的氨气(NH3)，随机出现白色沉淀，继续通入氨气直至沉淀不在增加，反应结束。过滤，白色固体再用丙酮洗涤，烘干，得到第一步产品。(2)第一步产品溶于1mol/LNaOH溶液，加入(2-溴乙基)三甲基溴化铵，加热至80℃反应8h，反应结束，反应液冷却后，搅拌下逐滴加入乙醇中沉出产物，过滤，烘干，得到产物。一种含有季铵盐的两性表面活性剂在洗涤剂上的应用，配置卫生设备用洗涤剂，具体配比如下：以质量百分数计，烷基磺酸钠或油酰基甲基牛磺酸钠37.5-50％，C8-C16脂肪酸单乙醇酰胺15-22％，本专利技术所提出的表面活性剂1-10％，尿素4-6％，色料2-6％，香精2-18％，余量为水。一种含有季铵盐的两性表面活性剂在防雾剂上的应用，配置抗菌防雾剂，具体步骤如下：以质量百分数计，增稠剂(聚乙烯吡咯烷酮K15、K25、K30，高取代羟丙基纤维素中的一种)2-10％，溶于乙醇中，得到溶液a，本专利技术所提出的表面活性剂1-10％，溶于水中，得到溶液b；在快速搅拌下，将溶液a滴加至溶液b中。其中乙醇体积分数为60-90％。一种含有季铵盐的两性表面活性剂在皮革鞣制上的应用，配制黄牛正面革糅剂，使用的乳化油组成为：20号机油100份、平平加16份、水35份；糅剂组成为：乳化油1.5％-2.5％，工业盐3％，本专利技术所提出的表面活性剂1％、红矾7％、苯二甲酸钠0.7％。本专利技术的有益效果：1.本专利技术以苯乙烯马来酸酐共聚物为原料，在氨水中碱解后得到水溶性的羧酸盐，再在酰胺基团上接枝季铵盐基团，得到含有季铵盐的两性表面活性剂。由于季铵盐基团的存在，该表面活性剂具有较好的抗菌性，并且由于同时具有阳离子基团和阴离子基团，也使该表面活性剂具有良好的抗静电性。2.在用途上，该表面活性剂可与烷基磺酸钠配制得到卫生设备、医疗器械预消毒洗涤剂。将该表面活性剂与增稠剂助剂按一定配比溶于溶剂中，即可得到抗菌防雾剂。该表面活性剂也可以添加在糅剂中，增加糅剂的抗菌性能。附图说明图1为表面活性剂合成路线图；图2为产物1和产物2红外对比图；图3为产物1和产物2红外对比局部放大图；图4为产物1氢核磁图谱Ⅰ；图5为产物1氢核磁图谱Ⅱ(去掉d-DMSO和残留乙醇的溶剂峰)；图6为产物2氢核磁图谱；图7为产物2氢核磁图谱(去掉d-DMSO和残留乙醇的溶剂峰)。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的第一目的在于提供一种新型两性表面活性剂。一种含有季铵盐的两性表面活性剂，所述表面活性剂具有如下通式结构：其中，式(Ⅰ)中，x，y分别独立的为0-4的整数，n为3到20的整数。R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面活性剂，其特征在于,是含有季铵盐的两性表面活性剂，具有如下通式结构；/n

【技术特征摘要】
1.一种表面活性剂，其特征在于,是含有季铵盐的两性表面活性剂，具有如下通式结构；



其中，x,y分别独立的为0-4的整数，n为3到20的整数，R2为Na+，K+，NH4+一价阳离子，R1为


结构中的一种。


2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂具有如下通式结构：

其中，R1为甲基或乙基，R2为Na+，k+，NH4+一价阳离子。


3.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂具有如下通式结构：

其中，R1为甲基或乙基，Z为2到4的整数，R2为Na+，K+，NH4+一价阳离子。


4.根据权利要求2所述的表面活性剂，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
步骤(1).以苯乙烯马来酸酐聚合物为原料，将苯乙烯马来酸酐聚合物溶解于1,4-二氧六环中，加入催化量4-二甲氨基吡啶，溶液加热至50℃，充分搅拌下，向溶液中通入干燥的氨气，随即出现白色沉淀，继续通入氨气直至沉淀不在增加，反应结束，过滤，白色固体再用丙酮洗涤，烘干，得到第一步产品；
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄绍文，秦舒浩，李娟，高成涛，龙丽娟，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：贵州;52