本发明专利技术公开了一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂，其结构通式如右，式中，Ｒ为松香基三环二萜基团，１≤ｎ≤５中的整数。制备方法如下：一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂的制备方法，先用脱氢枞胺或歧化松香胺与二溴代烷通过亲核反应得到活性中间体Ｎ，Ｎ’－二脱氢枞基α，ω－二胺，再用Ｎ，Ｎ’二脱氢枞基α，ω－二胺与２－溴乙基磺酸钠反应得到松香基磺酸盐型双子表面活性剂。本发明专利技术制备的表面活性剂具有较好的水溶性、很高的表面活性和降低油／水界面张力的能力，对原油具有很好的增溶、抗盐、抗沉积和润湿性能，原料价廉易得，低毒、可生物降解。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磺酸盐型双子表面活性剂及其制备方法和用途，尤其涉及 一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂及其制备方法和用途。
技术介绍
松香是一种丰富、廉价的可再生林产资源，它含有垸基氢化菲结构的树脂酸， 其分子结构中庞大的、非极性三环结构具有良好的疏水性，而极性的羧基部分又 具有亲水性，因此松香属于典型的两亲分子，经不同的试剂改性后可以得到阴 离子型、阳离子型和非离子型表面活性剂，在国民经济中具有重要的应用价值。 例如松香酸钠作为一种阴离子表面活性剂，有良好的起泡效果和乳化能力，主要 用于肥皂增泡剂、润湿剂、防腐剂、合成橡胶的乳化剂和一些物质的浮选剂。松 香与葡萄糖或蔗糖反应获得的松香糖酯类表面活性剂，具有很强的润湿性和乳化 性能且没有毒性，对皮肤和眼睛没有刺激，是一种诱人的、具有前景的可再生物 质。目前在表面活性剂原料短缺，价格上涨，环保要求日趋严格的条件下，开发 松香类表面活性剂，无疑具有资源优势， 一方面可以丰富表面活性剂类产品的种 类，另一方面也为松香原料扩大利用寻找到了一条有效途径。双子表面活性剂是一类新型的表面活性剂，由于其本身有着独特的分子结构 及多种特定的性质，在近30年来，正逐渐成为国际交叉科学与相关领域的研究热 点。传统的表面活性剂是具有单头基(亲水基)，单尾基(疏水基团， 一般为长的 碳链)的一类两亲物。而双子表面活性剂是由两个双亲分子的离子头基经联接基 团通过化学键连接而成，这种独特的结构阻止了表面活性剂有序聚集过程中的头 基分离力，极大地提高了表面活性，明显地表现出更易在气/液表面上吸附、更 有效地降低表面张力、更好地复配协同效应、更低的Kraft点、更易聚集生成胶 团、更好的润湿性及良好的钙皂分散能力等普通表面活性剂不具备的独特优势。 因此，双子表面活性剂可在更多领域广泛发挥其重要作用。其中磺酸盐型双子表面活性剂具有优良渗透分散性能和润湿性能，具有广阔的应用前景和市场价值， 特别是在矿物浮选、织物的防油与防水、农药应用和活性水驱油方面都需要润湿 性能较好的表面活性剂在生产和生活中达到应用目的。国内外有不少综述文章系 统介绍了这种分子几何形状、结构、溶液性质、各种缔合聚集体和应用，目前使 用的很多表面活性剂原料来自石油等非可再生资源，对可持续发展不利。同时， 采用直链烷烃作为双子表面活性剂的亲油成分，产品价格高。目前，在原油开采中，为提高油层釆收率而使用各种驱油剂，活性水就是其 中之一，它是一种添加有表面活性剂的水，润湿性能较好，具有较强的降低油-水界面张力和湿润反转的能力，这方面具有代表性的润湿剂一般是具有磺酸盐基 团的表面活性剂。在稠油开采和运输中，加入含有润湿剂的水溶液，能够在油管、 抽油杆和输油管道的内表面形成一层亲水表面，从而使器壁对稠油的流动阻力降 低，以利于稠油的开采和输送。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的产品价格高、不易生物降解的缺点，本专利技术提供了 一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂及其制备方法。具有较好的水溶性、很高的 表面活性和降低油/水界面张力的能力，对原油具有很好的增溶、抗盐、抗沉积 和润湿性能，原料价廉易得，低毒、可生物降解。本专利技术采用如下技术方案一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂，其结构通式如下 CH2CH2S03NaRCH2N(CH2CH2)nNCH2RCH2CH2S03Na式中，R为松香基三环二萜基团，1《n《5中的整数c R为下述取代基中的一种脱氢揪胺的三环二萜基团 环二萜基团。或歧化松香胺的」5上述化合物的制备方法如下一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂的制备方法，先用脱氢揪胺或歧化松 香胺与二溴代垸通过亲核反应得到活性中间体N,N' -二脱氢枞基a， "-二胺， 再用N,N' -二脱氢纵基d ， w-二胺与2-溴乙基磺酸钠反应得到松香基磺酸盐型 双子表面活性剂。中间体N,N' -二脱氢枞基a， "-二胺的合成包括以下歩骤 以二溴代垸为亲核试剂，以甲苯为溶剂，无水碳酸钠作缚酸剂，与脱氢枞胺 进行亲核加成反应得到N，N' -二脱氢枞基a， "-二胺。其中，脱氢揪胺、二溴 代垸及无水碳酸钠的摩尔比为2.3-2.5: 1-1.1: 1。所述的二溴代垸为l， 2-二 溴乙烷、1， 4-二溴丁垸、1， 6-二溴己垸、1， 8-二溴辛烷中的任意一种所述N,N' -二脱氢揪基ci， 二胺与2-溴乙基磺酸钠磺化反应条件为 N,N' -二脱氢揪基a， "-二胺、2-溴乙基磺酸钠及无水碳酸钠以摩尔比为 1~1.5: 2: 1，将N,N' -二脱氢枞基a， co-二胺、2-溴乙基磺酸钠在溶剂甲醇 中混合，搅拌条件下加入无水碳酸钠，在78-85"回流温度下搅拌反应24-36小 时，蒸除溶剂，提纯重结晶，过滤后真空干燥得到松香基磺酸盐型双子表面活性 剂。反应方程式如下<formula>formula see original document page 6</formula>有益效果1.本专利技术结合松香基二萜胺在物理和化学性质方面的特点，采用活性基团拼 接原理，合成了一系列新型松香基磺酸盐型双子表面活性剂，该表面活性剂具有 较强的表面活性性能。具有较低的表面张力以及临界胶束浓度，如A产物N， N'-二乙基磺酸钠，N，N， -二脱氢枞基1， 2-二胺和B产物N,N， -二乙基磺酸钠， N,N' -二脱氢枞基l， 4-二胺的表面张力在30mN/m以下，而常规磺酸盐型表面 活性剂的表面张力在35-40mN/m左右。产物A和B的临界胶束浓度达到10—4数量 级，常规表面活性剂的临界胶束浓度在10—3数量级。2. 以松香及其衍生物制备的表面活性剂分子中含有两个三环二萜结构的亲 油基和两个磺酸盐亲水基，而使一定浓度的水溶液中出现表面活性剂分子竖立紧 密排列，从而利用磺酸基较强的亲水性，赋予双子表面活性剂水溶性，更好地发 挥表面活性剂的洗涤去污性能，具有较好的水溶性、很高的表面活性和降低油/ 水界面张力的能力。3. 本专利技术的制备方法采用生物质资源为原料，采用极性头接入法，以二溴 代烷为间隔链先将两个疏水连松香基三环二萜结构引入双子表面活性剂结构中， 再把两个磺酸盐极性头加上去，原料廉价，工艺简洁，大大提高了松香资源的附 加值，毒性低，对环境的危害性小。附图说明图l为本专利技术中间体N，N， -二脱氢枞基l， 4-二胺的W NMR光谱图。图2为本专利技术中间体N，N， -二脱氢揪基l， 4-二胺的C NMR光谱图。图3为本专利技术松香基磺酸盐型双子表面活性剂(B)的111 NMR光谱图。图4为本专利技术松香基磺酸盐型双子表面活性剂(B)的C NMR光谱图。图5为本专利技术松香基磺酸盐型双子表面活性剂(A、 B、 C、 D)的r-c曲线。图6为本专利技术松香基磺酸盐型双子表面活性剂(A、 B、 C、 D)在载玻片上的接触角随浓度的变化趋势与常规表面活性剂相比较。其中A为N，N， -二乙基磺酸钠，N，N' -二脱氢枞基l， 2-二胺；B为N，N， -二乙 基磺酸钠，N,N， -二脱氢枞基l， 4-二胺；C为N，N， -二乙基磺酸钠，N，N， -二 脱氢枞基l， 6-二胺；D为N，N' -二乙基磺酸钠，N，N' -二脱氢枞基l， 8-二胺。具体实施例方式下面结合图1 4，对本专利技术作本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种松香基磺酸盐型双子表面活性剂，其特征在于，结构通式如下： ＊＊＊ 式中，Ｒ为松香基三环二萜基团，ｎ为整数，１≤ｎ≤５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋湛谦，贾卫红，饶小平，商士斌，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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