一种具有表面活性的增稠剂的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种具有表面活性的增稠剂的合成方法。首先将摩尔比为1:1~1:1.5的脂肪醇聚氧乙烯醚和丙烯酸加入到四口烧瓶中搅拌均匀，然后将催化剂磷钨酸和阻聚剂氢醌单甲醚加入到体系中，升高油浴温度为80

【技术实现步骤摘要】
一种具有表面活性的增稠剂的合成方法


[0001]本专利技术涉及一种具有表面活性的增稠剂的合成方法，属于应用化学领域。

技术介绍

[0002]增稠剂是一种用于提高体系黏度的助剂，其用量不多，却能在短时间内起到良好的效果，体系粘度增大后仍会保持均一稳定的状态。早在1953年，聚丙烯酸类增稠剂就被引入市场并投入使用。王一龙等（王一龙. 聚丙烯酸增稠剂的合成与性能研究[D].中国海洋大学,2010）以丙烯酸为单体，N
‑
马来酰化壳聚糖为交联剂，过硫酸铵为引发剂，采用溶液聚合法制备了丙烯酸类增稠剂；李英等（李英.低分子量聚丙烯酸的合成[J].化工管理,2013(08):210
‑
211）通过控制引发剂的用量在水溶液中制得低分子量得聚合丙烯酸增稠剂。此类增稠剂对中和剂、可溶性盐和pH值都十分敏感。而非离子表面活性剂在水中不电离，不易受强电解质无机盐、酸、碱的影响；与其他类型表面活性剂相容性好，可以复配使用，因此以非离子表面活性剂为原料通过官能团嫁接开发新型的洗涤剂增稠剂，可以有很好的多体系的适用性。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种具有表面活性的增稠剂的合成方法。本专利技术利用最典型的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) AEO9为原料，通过反应性基团双键的嫁接、聚合得到一类兼具表面活性和增稠性能的新型高分子增稠剂，性能优异。
[0004]本专利技术以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)和丙烯酸(AA)为原料，在催化剂和阻聚剂的条件下合成脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯，在引发剂的作用下，得到了一类具有表面活性的聚合物增稠剂，其反应合成路线如下式所示：本专利技术提供的一种具有表面活性的增稠剂的合成方法，包括以下步骤：将摩尔比为1:1~1:1.5的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9和丙烯酸(AA)加入装有机械搅拌器、温度计和球形冷凝回流管的三口圆底烧瓶中，搅拌均匀后加入催化剂和阻聚剂，在80
‑
150 ℃下反应。待酸值低于65 KOHmg/g后结束反应，反应结束后减压蒸馏出未反应的丙烯
酸单体和反应生成的水，得到中间产物。以质量比为1:1~1:5取中间产物和去离子水加入装有机械搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的三口圆底烧瓶中，将引发剂加到反应体系中，升温反应1
‑
5 h。反应结束后，冷却、静置，得到液态产物，即为具有表面活性的聚合物增稠剂。
[0005]上述合成方法中，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9和丙烯酸AA的摩尔比为1:1~1:1.5。
[0006]上述合成方法中，催化剂是浓硫酸、浓盐酸、对甲苯磺酸或磷钨酸中的一种。
[0007]上述合成方法中，阻聚剂是丙酸铜、吩噻嗪、氢醌单甲醚或氢醌中的一种。
[0008]上述合成方法中，催化剂质量分数（占脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9和丙烯酸总量）为2
‑
8 %，阻聚剂（占丙烯酸）质量分数是3
‑
6 %。
[0009]上述合成方法中，引发剂是溴代乙酸乙酯、过硫酸铵
‑
亚硫酸氢钠或过硫酸铵中的一种。
[0010]上述合成方法中，引发剂的质量分数（占中间产物）为0.5~3%。
[0011]上述合成方法中，两步反应的温度均为80
‑
150 ℃。
[0012]上述合成方法中，第一步酯化反应时间为2
‑
8 h，第二步聚合反应时间为1
‑
5 h。
[0013]上述合成方法中，反应过程中搅拌速度为100
‑
500 rpm。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术以脂肪醇聚氧乙烯醚为原料，通过反应性基团双键的嫁接、聚合得到一种具有表面活性的高分子增稠剂。与市售聚合物增稠剂相比，一方面引入了具有表面活性的支链，使该聚合物增稠剂具有较好的表面活性；另一方面加长了支链，使该聚合物增稠剂在体系中的网状结构延伸更广，以期达到更好的增稠效果。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例1合成的中间产物和具有表面活性的增稠剂的红外光谱图。
[0016]图2是本专利技术实施例1合成的具有表面活性的增稠剂的表面张力图。
[0017]图3是本专利技术实施例2合成的具有表面活性的增稠剂的表面张力图。
[0018]图4是本专利技术实施例1~6合成的具有表面活性的增稠剂与标准洗衣液的复配体系和标准洗衣液的粘度对比图。
具体实施方式
[0019]下面通过实施例来进一步说明本专利技术，但不局限于以下实施例。
[0020]实施例1：将AEO9(116.8 g)和丙烯酸(AA, 17.5 g)加入装有机械搅拌器、温度计和球形冷凝回流管的三口圆底烧瓶中，搅拌均匀后加入对甲苯磺酸(4.64 g)和0.5 g氢醌，在130 ℃下反应4 h。反应结束后减压蒸馏出未反应的丙烯酸单体和反应生成的水，得到中间产物。取中间产物30 g溶于60 g去离子水中，加入到装有机械搅拌器、温度计的三口圆底烧瓶中，保持50 ℃搅拌，将0.6 g过硫酸铵加入到反应体系中，之后升温至150 ℃继续反应1 h。反应结束后，冷却、静置，得到下层液态产物。
[0021]为了验证本专利技术所得到的产物为脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯聚合物增稠剂，采用红外光谱分析仪对产物的结构进行了表征，如图1。由图可见，酯化产物曲线中，3300~3500 cm
‑1处的羟基吸收峰不明显，证明酯化反应较为完全；1733.9 cm
‑1处为羰基(C=O)的伸缩振动峰，是酯的特征峰，1635.5 cm
‑1处是碳碳双键的振动收缩峰。在聚合产物的谱线中酯的特
征峰(C=O)较为明显，碳碳双键的峰并未出现，证明聚合反应较为完全。
[0022]为了验证所得到的聚合物增稠剂具有表面活性，采用K12表面表面张力仪测定其表面张力。如图2，由图可见，cmc为39.7 mg/L，γ
cmc
为34.57 mN/m。证明该产物确实有表面活性。
[0023]为了验证所得到的聚合物具有增稠性能，取5wt. %的聚合物与标准洗衣液复配，用NDJ
‑
8S数显粘度仪测得其复配前后的粘度变化，如图4。由图可见，在25℃下，测定GB/T 13174
‑
2008《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》中标准洗衣液的粘度为300 mPa
·
s。将本实施例所得聚合物与标准洗衣液复配以后，体系的粘度从300 mPa
·
s骤增到3504 mPa
·
s，呈数量级飞跃，证明该聚合物确实有增稠性能。
[0024]实施例2：将AEO9(116.8 g)和丙烯酸(AA, 21.6 g)加入装有机械搅拌器、温度计和球形冷凝回流管的三口圆底烧瓶中，搅拌均匀后加入磷钨酸(4.71 g)和0.65 g吩噻嗪，在150 ℃下反应2 h。反应结束后减压蒸馏出未反应的丙烯酸单体和反应生成的水，得到中间产物。取中间产物30 g溶于120 g去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有表面活性的增稠剂的合成方法，其特征在于利用丙烯酸先酯化后聚合得到聚合物增稠剂，所述合成方法包括以下步骤：第一步酯化反应：将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9和丙烯酸AA加入装有机械搅拌器、温度计和球形冷凝回流管的三口圆底烧瓶中，搅拌均匀后加入催化剂和阻聚剂进行反应，待酸值低于65KOHmg/g后结束反应，减压蒸馏出未反应的丙烯酸和反应生成的水，得到中间产物；第二步聚合反应：取中间产物和去离子水加入装有机械搅拌器、温度计的圆底烧瓶中，将引发剂加入到反应体系中，之后升温继续反应；反应结束后，冷却、静置，得到下层液态产物。2.根据权利要求1所述的具有表面活性的增稠剂的合成方法，其特征在于：脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9和丙烯酸AA的摩尔比为1:1~1:1.5。3.根据权利要求1所述的具有表面活性的增稠剂的合成方法，其特征在于：催化剂是浓硫酸、浓盐酸、对甲苯磺酸或磷钨酸中的一种。4.根据权利要求1所述的具有表面活性的增稠剂的合成方法，其特征在于：阻聚剂是丙酸铜、吩噻嗪、氢醌单甲醚或氢醌中的一种。5.根据权利要求1所述的具有表面活性的增稠剂的合成方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永强，王俊宏，周婧洁，孙晋源，梁慧斌，刘瑜琪，张勇，李霁云，丁利荣，马艳君，
申请(专利权)人：中国日用化学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：