一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂及其制备方法和应用技术

本申请涉及日化助剂领域，具体公开了一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂及其制备方法和应用。硫酸酯铵盐类复合表面活性剂由包含以下通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)表示的化合物组成；)表示的化合物组成；其中，R1为

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及日化助剂领域，更具体地说，它涉及一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]表面活性剂是指能使目标溶液表面张力显著下降的物质，其一端为亲水基团，另一端为疏水基团，同时具备亲水亲油性能，在溶液的表面能定向排列。
[0003]相关技术中，比如Pluronics系列嵌段聚醚表面活性剂，是由丙二醇作为起始原料制备而成，但是由于Pluronics系列嵌段聚醚中未含有较大分子的亲油基团，导致Pluronics系列嵌段聚醚在油水混合的溶液中的稳定性较差。因此，需要提出一种分散性能较好的表面活性剂来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了提高表面活性剂的分散性能，增加表面活性剂在油水混合溶液中的稳定性，本申请提供一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂及其制备方法和应用。
[0005]第一方面，本申请提供一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂，采用如下的技术方案：一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂，由包含以下通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)表示的化合物组成；)表示的化合物组成；
其中，R1为
‑
(CH2CH2CH2O)
n1
H；R2为
‑
(CH2CH2CH2O)
n2
H；R3为
‑
(CH2CH2CH2O)
n3
H；n1+n2+n3＝3、4、5、6、7、8或9。
[0006]通过采用上述技术方案，通过将通式(Ⅰ)表示的化合物和通式(Ⅱ)表示的化合物组成复合表面活性剂，这些化合物中富含大量的亲水亲油基团，例如醚键、酰胺、酯键、磺酸基团和长链烷烃，这些基团大大提高了复合表面活性剂产品各成分之间的互溶性能，又给予复合表面活性剂产品较好的分散、乳化和渗透作用，有助于提高复合表面活性剂在油水混合溶液中的分散性能，适合推广和使用。
[0007]第二方面，本申请提供第一方面中的硫酸酯铵盐类复合表面活性剂的制备方法，采用如下的技术方案：一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：步骤(一)，将蓖麻油和环氧丙烷按摩尔比1:(3
‑
9)混合，在120
‑
180℃、碱性催化剂存在的条件下，反应5
‑
15h，得到混合物Ⅰ；步骤(二)，向混合物Ⅰ中加入单异丙醇胺，所述单异丙醇胺与步骤(一)中蓖麻油的摩尔比为1:1，在100
‑
140℃的温度下，反应5
‑
10h，得到混合物Ⅱ；步骤(三)，向混合物Ⅱ中加入氨基磺酸，所述氨基磺酸与步骤(一)中蓖麻油的摩尔比为1:1，在90
‑
120℃的温度下，反应2
‑
5h，得到混合物Ⅲ；步骤(四)，向混合物Ⅲ中加入去离子水，调节固含量至69.0
‑
71.0％，得到硫酸酯铵盐类复合表面活性剂。
[0008]通过采用上述技术方案，原料蓖麻油中含有较多的亲油基团，将蓖麻油依次与环氧丙烷、单异丙醇胺和氨基磺酸进行反应，并通过控制反应的温度、时间、催化剂和各原料的摩尔比，成功得到了同时具有通式(Ⅰ)化合物和通式(Ⅱ)化合物的复合表面活性剂产品。通过红外谱图检测验证，每一步骤反应结束后检测的混合物中均检测出相对应的特征峰，可知各步骤中各原料均参与反应，成功得到了一种蓖麻油聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐类复合表面活性剂产品。进一步的，通过分散、乳化和渗透性能测试可知，所得的复合表面活性剂产品分散、乳化和渗透性能优异，十分适合推广和使用。
[0009]优选的，步骤(一)中，碱性催化剂的添加量占蓖麻油、环氧丙烷和单异丙醇胺总重量的0.1
‑
0.4％。
[0010]进一步优选的，步骤(一)中，碱性催化剂的添加量占蓖麻油、环氧丙烷和单异丙醇胺总重量的0.2
‑
0.25％。
[0011]通过采用上述技术方案，通过对催化剂用量的限定，大大提高了反应效率，有效保证了反应的正向进行，成功且稳定制备出性能稳定的复合表面活性剂产品。
[0012]优选的，所述碱性催化剂选自甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或多种。
[0013]通过采用上述技术方案，在上述碱性催化剂的催化下，单异丙醇胺与混合物Ⅰ发生酰胺化反应，有效增加了体系中的亲水亲油基团的数量，进一步提高了复合表面活性剂产品的分散、乳化和渗透性能。
[0014]优选的，步骤(一)中，通过羟值判断反应程度：羟值范围在120
‑
135mgKOH/g时停止反应。
[0015]优选的，步骤(二)中，通过胺值判断反应程度：胺值范围在0.7
‑
0.9mgKOH/g时停止反应。
[0016]优选的，步骤(三)中，通过SO3结合量判断反应程度：SO3结合量范围在2.2
‑
2.9％时停止反应。
[0017]通过采用上述技术方案，通过判定羟值、胺值和SO3结合量来判断反应进行程度，可使最终所得的复合表面活性剂产品的性能和效果更为稳定。
[0018]第三方面，本申请提供第一方面中的硫酸酯铵盐类复合表面活性剂的应用，采用如下的技术方案：所述硫酸酯铵盐类复合表面活性剂在制备日化助剂中应用，特别是在用于制备具有分散、乳化和渗透效果的外添加剂中的用途，所述外添加剂包括但不限于水泥助剂、纺织助剂和金属加工助剂。
[0019]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请的复合表面活性剂产品中含有多种活性成分，内含磺酸基团等亲水亲油基团，具有十分优异的分散、乳化和渗透性能；2、本申请的方法将蓖麻油依次与环氧丙烷、单异丙醇胺和氨基磺酸反应，成功制备出了一种蓖麻油聚氧乙烯醚磺酸酯铵盐类复合表面活性剂，且所得复合表面活性剂的分散、乳化和渗透性能较为稳定；3、本申请的方法通过判定羟值、胺值和SO3结合量来判断反应进行程度，生成的复合表面活性剂的性能和效果更为稳定。
附图说明
[0020]图1是本申请实施例所用的蓖麻油的红外光谱图；图2是本申请实施例1的复合表面活性剂的红外光谱图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
[0022]本申请的各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售：蓖麻油采自南京化学试剂股份有限公司，外观为黄色粘性液体，水溶性＜0.1g/100mLat20℃。实施例
[0023]实施例1一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂，通过如下步骤制得：步骤(一)，使用蒸馏水清洗反应釜，烘干后冷却至80℃，向反应釜中加入965.0g(约1mol)蓖麻油和1.21g碱性催化剂(粉状甲醇钠)，升温至130℃，真空脱水1h，加入174.0g(3mol)环氧丙烷，在120℃的温度下，反应15h，得到混合物Ⅰ(羟值125.6mgKOH/g)；其中，粉状甲醇钠的用量占蓖麻油、环氧丙烷和单异丙醇胺总重量的0.1％；步骤(二)，向混合物Ⅰ中加入75本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸酯铵盐类复合表面活性剂，其特征在于，由包含以下通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)表示的化合物组成；其中，R1为
‑
(CH2CH2CH2O)
n1
H；R2为
‑
(CH2CH2CH2O)
n2
H；R3为
‑
(CH2CH2CH2O)
n3
H；n1+n2+n3＝3、4、5、6、7、8或9。2.权利要求1所述的硫酸酯铵盐类复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(一)，将蓖麻油和环氧丙烷按摩尔比1:(3
‑
9)混合，在120
‑
180℃、碱性催化剂存在的条件下，反应5
‑
15h，得到混合物Ⅰ；步骤(二)，向混合物Ⅰ中加入单异丙醇胺，所述单异丙醇胺与步骤(一)中蓖麻油的摩尔比为1:1，在100
‑
140℃的温度下，反应5
‑
10h，得到混合物Ⅱ；步骤(三)，向混合物Ⅱ中加入氨基磺酸，所述氨基磺酸与步骤(一)中蓖麻油的摩尔比为1:1，在90
‑
120℃的温度下，反应2
‑
5h，得到混合物Ⅲ；步骤(四)，向混合物Ⅲ中加入去离子水，调节固含量至69.0
‑
71.0％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪飞，盛红艳，吴敏，陆德钟，宋占军，
申请(专利权)人：上海麦伦日化有限公司，
类型：发明
国别省市：