本发明专利技术公开了一种端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，属于化学合成技术和表面活性剂领域。本发明专利技术的制备方法，包括如下步骤：(1)将负载型催化剂置于固定床内，对固定床进行预热；再将聚醚胺和多聚甲醛于溶剂中溶解获得溶解液；然后将溶解液注入固定床内，用氢气置换固定床内的空气，并用氢气对固定床加压，进行反应；(2)反应结束后，收集料液；待料液冷却后，过滤、减压蒸馏，即得端叔胺基聚醚。该方法利用固定床连续生产端叔胺基聚醚，具有安全、操作便捷、反应时间短、副反应少、适宜规模化生产的特点；并且伯胺转化率高、叔胺选择性好，端叔胺基聚醚的产率高达98.2％，同时还具有较好的表面活性性能。有较好的表面活性性能。有较好的表面活性性能。
【技术实现步骤摘要】
一种端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法
[0001]本专利技术涉及一种端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，属于化学合成技术和表面活性剂领域。
技术介绍
[0002]端胺基聚醚是一类由胺基封端的聚氧化烯烃化合物，其特殊的结构使其被广泛应用于聚氨酯(脲)、聚脲材料，环氧树脂固化剂，防腐涂料，饰品制造及表面活性剂等多个领域。根据分子量、官能团数量的不同，可将端氨基聚醚分成多种系列的产品，常规的端氨基聚醚产品一般为伯胺基封端聚醚、仲胺基封端聚醚和叔胺基封端聚醚，其中叔胺基封端聚醚具有增加聚合物亲水性、吸附性和抗静电性等特点，被广泛应用于表面活性剂领域。
[0003]目前关于其制备方法主要有以下几种：
[0004]方法1：传统制备方法主要是以聚醚伯胺与卤代烃发生氨解从而制得聚醚叔胺，但是该反应制得的产物是伯、仲、叔胺三者的混合物，且制备工艺复杂，副产物如HBr等对设备有腐蚀。
[0005]方法2：中国专利CN103642027A公开的一种端叔氨基聚醚的制备方法，具体是以缩水甘油醚、二烷基胺为原料，通过开环加成反应，制得一种端叔胺基聚醚；但是该反应反应时间较长，且操作过程较复杂。
[0006]方法3：中国专利CN107540562A公开了一种叔氨基封端聚醚的制备方法，具体是在高压釜中加入端氨基聚醚伯胺、镍、氧化铝、钯、铂中一种或几种催化剂、甲醛，经氮气、氢气置换后，升温、加压反应；中控，取样检测叔胺含量>95Wt.％，冷却，氮气置换，经过滤去除催化剂，所得滤液再通过脱气脱水，得叔胺基聚醚胺；但该反应使用的甲醛易挥发，且有刺激性气味，对人体存在危害。
[0007]方法4：中国专利CN113061242A公开了一种聚醚胺化合物、其制备方法及应用，具体是以具有一个活性基团的叔胺基封端化合物为起始剂，进行烷氧基化反应合成初步聚醚，将初步聚醚进行酯交换反应，得到末端改性后的聚醚化合物；该反应需要分步进行，过程繁琐，且反应时间较长。
技术实现思路
[0008]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，该方法操作简单，伯胺转化率高、叔胺选择性好，端叔胺基聚醚的产率高达98.2％，并且具有较好的表面活性性能。本专利技术采用负载型催化剂、多聚甲醛、利用固定床连续生产端叔胺基聚醚，具有安全、操作便捷、反应时间短、副反应少、适宜规模化生产的特点。
[0009]本专利技术的目的是提供一种端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
[0010](1)将负载型催化剂置于固定床内，对固定床进行预热；再将聚醚胺和多聚甲醛于
溶剂中溶解获得溶解液；然后将溶解液注入固定床内，用氢气置换固定床内的空气，并用氢气对固定床加压，进行反应；
[0011](2)反应结束后，收集料液；待料液冷却后，过滤、减压蒸馏，即得端叔胺基聚醚。
[0012]所述步骤(1)中负载型催化剂由载体和金属盐制成；所述载体为改性碳纳米管；所述金属盐由硝酸镍、硝酸铜和偏钨酸铵组成；
[0013]具体反应过程如下：
[0014][0015]在一种实施方式中，所述步骤(1)中负载型催化剂中金属总量占负载型催化剂总重的7％～15％，单一金属含量均≥负载型催化剂总重的2％，优选单一金属含量为负载型催化剂总重的2～8％(W/W)。
[0016]在一种实施方式中，所述步骤(1)中预热温度为90～150℃。
[0017]在一种实施方式中，所述步骤(1)中，进行反应的温度为90～150℃，时间为4～10h。
[0018]在一种实施方式中，所述步骤(1)中加压的压力为1.0～2.0MPa。
[0019]在一种实施方式中，所述步骤(1)中溶剂为甲醇或乙醇。
[0020]在一种实施方式中，所述步骤(1)中聚醚胺和多聚甲醛的摩尔比为1:6～1:7。
[0021]在一种实施方式中，所述步骤(1)中负载型催化剂的制备包括如下步骤：
[0022]1)在室温下，将碳纳米管置于HNO3：H2SO4混酸溶液超声处理，抽滤、干燥，即得负载载体f
‑
MWCNTs；
[0023]2)在室温下，将步骤1)所得的载体f
‑
MWCNTs先置于水中超声搅拌处理，然后再加入硝酸镍、硝酸铜和偏钨酸铵金属盐，继续超声搅拌；搅拌完成后进行抽滤、干燥，得到固体物质；
[0024]3)将上述步骤2)得到的固体物质放入马弗炉中焙烧，即得负载型催化剂。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤3)中焙烧条件为：温度为300～350℃，时间为5～10h。
[0026]在一种实施方式中，所述步骤(1)中聚醚胺为M2070，分子结构如下式所示：
[0027][0028]本专利技术的有益效果：
[0029]1、使用固定床连续生产的方法具有减少催化剂的磨损，较小反应器容积即可获得较大的生产能力，产品性能稳定等优点，同时本专利技术的催化剂反应活性高，使用条件温和，反应时间短且反应没有副产物生成；
[0030]2、采用多聚甲醛为原料进行反应，具有方便存储运输、不易挥发，能够避免液体甲醛为原料的合成过程的危险，同时，极大的降低了废水的产生，在保证产品高稳定性的同时也使得生产过程更加的安全环保；
[0031]3、本专利技术生产的端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂相较于传统的M2070表面活性剂，表面性能更加优异，在商业上具有广泛的应用前景。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的固定床连续反应器。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，本领域的技术熟练人员可以根据本专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。
[0034]实施例1
[0035]负载型催化剂的制备
[0036](1)将60g市售碳纳米管置于300mL混酸溶液(HNO3：H2SO4＝3：1)中，在室温下超声处理2h，得到富有大量含氧官能团的改性碳纳米管，用800mL去离子水稀释改性碳纳米管，然后进行真空抽滤。将抽滤得到的固体用大量去离子水冲洗，直至冲洗后的去离子水pH呈中性，之后将固体置于70℃下真空干燥2h，即可得到载体f
‑
MWCNTs。
[0037](2)将步骤
①
所得的载体f
‑
MWCNTs置于500mL去离子水中，室温下超声搅拌2h，然后将145.4g的Ni(NO3)2，55.8g的Cu(NO3)2，19.9g的H8N2O4W的金属盐分散于上述溶液中，继续超声搅拌2h。搅拌完成后对混合物进行真空抽滤得到固体物质，将固体物质置于85℃下真空干燥4h，之后放入马弗炉中，在320℃下焙烧8h，即制得负载型催化剂。
[0038]在此负载型催化剂Ni
‑
Cu
‑
W/f
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将负载型催化剂置于固定床内，对固定床进行预热；再将聚醚胺和多聚甲醛于溶剂中溶解获得溶解液；然后将溶解液注入固定床内，用氢气置换固定床内的空气，并用氢气对固定床加压，进行反应；(2)反应结束后，收集料液；待料液冷却后，过滤、减压蒸馏，即得端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂。所述步骤(1)中负载型催化剂由载体和金属盐制成；所述载体为改性碳纳米管；所述金属盐由硝酸镍、硝酸铜和偏钨酸铵组成。2.根据权利要求1所述的端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中负载型催化剂中金属总量占负载型催化剂总重的7％～15％(W/W)，单一金属含量为负载型催化剂总重的2～8％(W/W)。3.根据权利要求1所述的端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中预热温度为90～150℃。4.根据权利要求1所述的端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，进行反应的温度为90～150℃，时间为4～10h。5.根据权利要求1所述的端叔胺基聚醚型非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加压的压力为1.0～2.0MP...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛新，陈丽鑫，侯琳熙，刘学民，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
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