一种腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂及其制备方法技术

一种腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂及其制备方法，所述非离子表面活性剂具有以下结构：其中：R1、R2独立地选自H或CH3，n＝0,1,2或3，x＝1～45；y＝0～10。本发明专利技术先采用腰果酚缩水甘油醚与二氧化碳反应，制备腰果酚环碳酸酯醚，然后再与聚醚胺反应，得到含有氨基甲酸酯基的非离子表面活性剂。本发明专利技术所制备的非离子表面活性剂利用了二氧化碳、生物基原料腰果酚和聚醚胺为原料，合成工艺简单，产品表面活性强，产品在pH＝3

【技术实现步骤摘要】
一种腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及非离子表面活性剂
，特别涉及一种腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]腰果酚化学名间
‑
十五烯基苯酚，是以天然腰果壳油为原料，经先进技术提炼精制而成的，属于绿色环保的工业原料。因其价格低廉、来源丰富、性能优异，具有可再生性，成为近年来的研究热点，在涂料、胶黏剂、层压树脂及抗摩擦材料等领域具有广泛的应用。腰果酚的结构式如下所示，既有芳香族化合物的特征，又有脂肪族化合物的特征，同时苯环上的酚羟基使其具有酚类化合物的性质。
[0003][0004]腰果酚表面活性剂具有优良的生物降解性，被称为绿色表面活性剂或生物质表面活性剂，有望取代石油酚类表面活性剂。近几年，腰果酚得到国内外学者的深入研究，以其作为亲油基制备表面活性剂获得了丰硕成果。
[0005]腰果酚聚氧乙烯醚是新一代温和安全、绿色天然和环境友好型的非离子表面活性剂，与阴离子表面活性剂复配有很好的协同增效作用，具有优良的润湿、渗透、乳化、分散和去污等性能，生物降解迅速彻底，可广泛用于各种洗涤剂及个人洗护用品中。腰果酚羧酸盐结构上的多样性，使其性能具有可调性，根据不同的应用特点，设计不同的结构。
[0006]Peungjitton等(Journal of Surfactants and Detergents,2009,12(2):85
‑
89)以腰果壳液为原料，制备了腰果酚磺酸盐表面活性剂，合成路线如下:
[0007][0008]Bruce等(Journal of Surfactants&Detergents,2003,6(4):291
‑
297.)以腰果酚为原料，甲醇为溶剂，与硫酸乙烯酯反应合成了腰果酚聚氧乙烯醚硫酸酯盐，产率达到78％，合成路线如下:
[0009][0010]专利CN 200910017035中介绍了以腰果酚聚氧乙烯醚为原料制备了腰果酚聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐的方法，其产物结构式如下：
[0011][0012]专利CN200910017036.X和CN202110352871.X中均介绍了一种腰果酚聚氧乙烯醚及其制备方法；专利CN200910052239.2和专利CN202011342639.X介绍了一种腰果酚磺化，然后利用碱中和，制备腰果酚磺酸盐表面活性剂的方法。
[0013]Scorzza等(Journal of Surfactants&Detergents，2010，13(1):27)以腰果酚为原料，制备了两类腰果酚羧酸盐表面活性剂，具体合成路线如下。该羧酸盐表面活性剂具有较强的亲水性，具有较好的表面活性和较低的临界胶束浓度。
[0014][0015]王俊等(化学与生物工程,2013，(4):33
‑
35)以腰果酚、环氧氯丙烷和三甲胺为原料，制备了一种新型腰果酚阳离子表面活性剂，产率达到56％，其中季铵盐含量为80％，合成路线如下:
[0016][0017]王俊等(化学研究,2012,23(4):22
‑
25)还以腰果酚为原料，合成了如下结构的双子型阴离子表面活性剂：
[0018][0019]邢欣欣(东北石油大学硕士学位论文，2013年)和吴美云(东北石油大学硕士学位论文，2015年)等以腰果酚和环氧氯丙烷为原料，四丁基溴化铵为催化剂合成中间体腰果酚氯醇醚，继而与二甲胺经胺化合成腰果酚叔胺，产物再与3
‑
氯
‑2‑
羟基丙磺酸钠进行最终反应，制得腰果酚甜菜碱型两性表面活性剂，产物结构如下：
[0020][0021]中国科学院理化技术研究所申请的专利CN201510076563.3以饱和腰果酚短链醇溶液和二烷基胺反应制备饱和腰果酚二烷基胺，然后与氯乙酸钠或3
‑
氯
‑2‑
羟基丙磺酸钠反应制备饱和腰果酚甜菜碱：
[0022][0023]中国林业科学研究院林产化学工业研究所的专利CN201310149556.2中介绍了一种以腰果酚为原料的含氨基甲酸酯结构的阳离子表面活性剂的制备方法：
[0024][0025]专利CN201310369377中介绍了一种利用腰果酚与甲醛缩合，然后再与环氧乙烷反应得到聚醚，最后制备与氯乙酸钠反应制备腰果酚羧酸盐双子表面活性的方法。CuiqinLi等也报道了一样的合成路线和方法(LiC,WangF,GuoS,etal.InterfaceActivityandThermodynamicPropertiesofCardanolPolyoxyethyleneEtherCarboxylates[J].TensideSurfactantsDetergents,2016,53(4):304
‑
312)。他们的路线如下：
[0026][0027]王俊等人采用同样的路线合成了一种饱和腰果酚双子表面活性剂(王俊，张涛，李翠勤，王艳玲等.饱和腰果酚阴
‑
非离子型Gemini表面活性剂的合成与表面活性[J].化工进展，2014,33(7)：1871
‑
1874)。
[0028]专利CN201410031036.6介绍了一种腰果酚双子表面活性剂及其制备方法。其制备方法是腰果酚先经过磺化，得到腰果酚磺酸盐，然后与环氧氯丙烷醚化，得到腰果酚缩水甘油醚磺酸钠，最后两摩尔份的腰果酚缩水甘油醚磺酸钠与一摩尔份的脂肪族二胺进行反应，得到双子型腰果酚磺酸盐阴离子表面活性剂。路线如下：
[0029][0030]王俊等以腰果酚和1,3
‑
二溴丙烷、腰果酚为原料，氯磺酸为磺化剂，经醚化、磺化及中和等工艺合成了一类新型的腰果酚磺酸盐双子(Gemini)表面活性剂。该产品的cmc为6.20
×
10
‑2mmol/L，γ
cmc
为36.92mN/m；水溶液中的最小分子截面积为0.27nm2，比相应的单基表面活性剂水溶液的小得多(王俊，马晓刚，王玉伟，等.新型腰果酚双子表面活性剂的合成及表面活性[J].化学研究，2012，23(4):22
‑
25)。其合成路线如下：
[0031][0032]采用相同的合成路线，张然等则利用1,4
‑
二溴丁烷和腰果酚进行醚键连接，然后磺化中和，制备出腰果酚基Gemini阴离子表面活性剂(张然，张海红，李晓元等.生物质腰果酚基Gemini表面活性剂的合成及性能研究[J].现代化工，2016,36(2)：63
‑
66,68)，路线如下：
[0033][0034]通过对合成的腰果酚磺酸盐Gemini表面活性剂进行了性能测定，并与传统的单基表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)进行了对比，其γ
cmc
为35.06mN/m，低于LAS(39.2mN/m)，CMC为0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂，其具有以下结构：其中：R1、R2独立地选自H或CH3，n＝0,1,2或3，x＝1～45；y＝0～10。2.根据权利要求1所述的腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂，其特征在于：x＝1,19,13,20,23,31,34或44；y＝0,1,3,5,8或10。3.权利要求1
‑
2任一项所述的腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)腰果酚缩水甘油醚与二氧化碳气体，在催化剂存在的条件下反应，制备腰果酚环碳酸酯醚；(2)腰果酚环碳酸酯醚与聚醚胺直接反应，得到所述腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂。其中，R1，R2，n，x和y同权利要求1
‑
2任一项所述。4.根据权利要求3所述的腰果酚环碳酸酯醚非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应是在0.5
‑
10Mpa的压力下，50
‑
120℃反应2
‑
24小时。5.根据权利要求3所述的腰果酚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，孙戒，马灿亮，李振江，方正，朱宁，段金电，黄金，
申请(专利权)人：南京南溧新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：