一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂及其制备方法，通过对链状聚醚型高分子表面活性剂的仲羟基进行阴离子改性得到。本发明专利技术所制备的阴离子型表面活性剂，呈梳型分布的阴离子基团可以起到更好的分散作用；其主链聚醚型分子结构相比酯类结构，具有更好的化学稳定性，在存放或使用过程中不易分解；其芳香环侧链有15个碳原子的长碳链，具有较好的乳化能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及表面活性剂制备
，特别是涉及一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]高分子表面活性剂一般是指相对分子质量在2000以上的表面活性剂。跟低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂的主要特性是：（1）具有较小的降低表面张力和界面张力的能力；（2）具有较高的分子量，渗透力弱；（3）形成泡沫能力差，但所形成的泡沫都比较稳定；（4）乳化力好；（5）具有优良的分散力和凝聚力。
[0003]近年来，随着科技的飞速发展，高分子表面活性剂在乳液聚合、微乳液聚合、涂料、生物技术、药理学、日用化工、农业、废水处理和电子等领域的应用越来越受到重视。
[0004]目前，阴离子高分子表面活性剂的品种比较少，性能也比较单一，市场上常见的一类阴离子型高分子表面活性剂是通过不饱和单体进行自由基聚合得到，主要包括：聚丙烯酸及其共聚物、丁烯酸及其共聚物、丙烯酸马来酸酐共聚物以及它们的部分皂化物、磺化聚苯乙烯、磺化聚丁二烯等，这一类表面活性剂在水溶液中分散性较好，但由于亲油基基团比较偏小，乳化性能不足。另外还有一类阴离子型高分子表面活性剂是通过酚醛缩聚反应得到的，主要包括：苯磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物等，这类表面活性剂存在化学不稳定的缺点，在存放或使用过程中，易分解出有毒的甲醛。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种阴离子聚醚型结构高分子表面活性剂及其制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一个技术方案：一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂，至少包括如下结构式的成分：，其中，所述
‑
(D)
‑
为具有单个活泼氢且能与1,2
‑
环氧烷基化合物发生烷氧基化反应的单官能度化合物(D)
‑
H的取代基；所述
‑
(AO)
‑
的结构为，其中，R
a
、R
b
和R
c
为相同或不同的亚烷基基团；n1和n2均为0～100的整数，n3和n4均为1～100的整数；且n1+n2+n3+n4≥10；所述
‑
(M)
‑
为，其中，
‑
(W)
‑
为二酚类化合物H
‑
(W)
‑
H去掉两个酚羟基氢的取代基；m为1～21的整数；所述R为、、
‑
CO
‑
CH2‑
CH(SO3M
′
)
‑
COOM
′
、
‑
SO3M
′
或
‑
PO3M
′2，其中，所述M
′
为H、碱金属或NH4；所述
‑
(N)
‑
为具有两个活泼氢，且能与1,2
‑
环氧烷基化合物发生烷氧基化反应的双官能度化合物H
‑
(N)
‑
H的取代基；所述x为0～20的整数。
[0007]进一步地，所述R
a
、R
b
和R
c
为相同或不同的亚烷基基团，所述亚烷基基团包括
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH(CH3)
‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
CH(CH3)
‑
、
‑
CH(CH2CH3)
‑
CH2‑
或
‑
CH2‑
CH(CH2CH3)
‑
中的任意一种或任意两种；且当所述R
a
为
‑
CH2‑
CH2‑
，并且所述R
b
和R
c
不为
‑
CH2‑
CH2‑
时，n1+n4≥n2+n3；所述R
b
为
‑
CH2‑
CH2‑
，并且所述R
a
和R
c
不为
‑
CH2‑
CH2‑
时，n2+n4≥n1+n3；所述R
c
为
‑
CH2‑
CH2‑
，并且所述R
a
和R
b
不为
‑
CH2‑
CH2‑
时，n3+n4≥n1+n2。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了另一个技术方案：一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂的制备方法，以结构式（1）的化合物为原料，对其仲羟基进行阴离子化，得到所述阴离子聚醚型高分子表面活性剂；（1）,进一步地，所述阴离子化的方法包括羧基化、硫酸化、磺酸化、磷酸化或酯化磺酸化。
[0009]进一步地，所述羧基化的方法为：先向所述结构式（1）的化合物中加入占所述仲羟基摩尔量1.0～3.0倍的碱金属、碱金属氢氧化物、碱金属氧化物或C1～C4脂肪醇碱金属盐，在40～160℃下脱除挥发性小分子物质，反应毕，再加入占所述仲羟基摩尔量0.5～1.5倍的卤代羧酸进行羧基化反应，过滤除盐，得到所述阴离子聚醚型高分子表面活性剂。
[0010]进一步地，所述硫酸化的方法为：在氮气保护及催化剂
Ⅴ
的催化条件下，先向所述结构式（1）的化合物中加入占所述仲羟基摩尔量1.0～1.5倍的氨基磺酸，在80～140℃进行硫酸化反应3～6h，得到硫酸铵盐型阴离子聚醚型高分子表面活性剂，进一步用碱金属氢氧化物置换脱氨，得到所述阴离子聚醚型高分子表面活性剂。
[0011]进一步地，所述催化剂
Ⅴ
包括脲、氰基胍或对甲苯磺酸。
[0012]进一步地，所述磺酸化的方法为：在惰性溶剂中，向所述结构式（1）的化合物中滴加占所述仲羟基摩尔量1.0～1.2倍的氯磺酸，滴毕，在15～40℃下保温反应0.5～3h，反应毕，加入碱金属氢氧化物溶液调节pH值为6～8，升温至80
‑
130℃脱除惰性溶剂，得到所述阴离子聚醚型高分子表面活性剂。
[0013]进一步地，所述惰性溶剂的加入量为所述结构式（1）的化合物质量的0.5～10倍。进一步地，所述磷酸化的方法为：在惰性溶剂中，向所述结构式（1）的化合物中加入占所述仲羟基摩尔量0.33～0.6倍的五氧化二磷，在50～120℃下反应3～6h，再加入总反应物质量3%
‑
15%的去离子水，在60～80℃下水解1
‑
3h；或者向所述结构式（1）的化合物中加入所述仲
羟基摩尔量0.8～1.2倍的三氯氧磷，在15～40℃下反应3～6h。反应毕，真空脱除惰性溶剂，加入氨水、碱金属氢氧化物或有机胺调节pH值至3～9，得到所述阴离子聚醚型高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂，其特征在于，至少包括如下结构式的成分：，其中，所述(D)
‑
为具有单个活泼氢且能与1,2
‑
环氧烷基化合物发生烷氧基化反应的单官能度化合物(D)
‑
H的取代基；所述
‑
(AO)
‑
的结构为，其中，Ra、Rb和Rc为相同或不同的亚烷基基团；n1和n2均为0～100的整数，n3和n4均为1～100的整数；且n1+n2+n3+n4≥10；所述
‑
(M)
‑
为，其中，
‑
(W)
‑
为二酚类化合物H
‑
(W)
‑
H去掉两个酚羟基氢的取代基，m为1～21的整数；R为、、
‑
CO
‑
CH2‑
CH(SO3M
′
)
‑
COOM
′
、
‑
SO3M
′
或
‑
PO3M
′
2 ，其中，所述M
′
为H、碱金属或NH4；所述
‑
(N)
‑
为具有两个活泼氢，且能与1,2
‑
环氧烷基化合物发生烷氧基化反应的双官能度化合物H
‑
(N)
‑
H的取代基；所述x为0～20的整数。2.根据权利要求1所述的一种阴离子聚醚型高分子表面活性剂，其特征在于，所述Ra、Rb和Rc为相同或不同的亚烷基基团，所述烷基基团包括
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH(CH3)
‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
CH(CH3)
‑
、
‑
CH(CH2CH3)
‑
CH2‑
或
‑
CH2‑
CH(CH2CH3)
‑
中的任意一种或任意两种；且当所述Ra为
‑
CH2‑
CH2‑
，并且所述Rb和Rc不为
‑
CH2‑
CH2‑
时，n1+n4≥n2+n3；所述Rb为
‑
CH2‑
CH2‑
,并且所述Ra和Rc不为
‑
CH2‑
CH2‑
时，n2+n4≥n1+n3；所述Rc为
‑
CH2‑
CH2‑
，并且所述Ra和Rb不为
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：顾斌，刘玲，戴志成，王震，
申请(专利权)人：常熟耐素生物材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：