一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯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，具体公开了一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂及其制备方法和应用。所述复合表面活性剂包括通式(Ⅰ)表示的化合物和通式(Ⅱ)表示的化合物；物；其中，M各自独立地选自Na

【技术实现步骤摘要】
一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯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，它涉及一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯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，本申请提供一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂及其制备方法和应用。
[0005]第一方面，本申请提供一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂，采用如下的技术方案：一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂，包括通式(Ⅰ)表示的化合物和通式(Ⅱ)表示的化合物；
其中，M各自独立地选自Na
+
、K
+
、NH
4+
、一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺；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，复合表面活性剂产品中含有由通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)表示的多种活性成分，并且这些成分中含有较多的亲水亲油基团，比如酰胺、醚键、酯键、磷酸基团及长链烷烃等，上述亲水亲油基团明显提高了复合表面活性剂各成分之间的互溶性能，同时又赋予了复合表面活性剂较好的分散、乳化和渗透作用，大大提高了表面活性剂在油水混合溶液中的稳定性。
[0007]第二方面，本申请提供第一方面中的蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂的制备方法，采用如下的技术方案：一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：S1，将蓖麻油和环氧丙烷混合，控制反应温度为120
‑
180℃，在碱性催化剂的条件下催化反应5
‑
15h，得到中间物质Ⅰ；其中，蓖麻油和环氧丙烷的摩尔比为1:(3
‑
9)；
S2，向中间物质Ⅰ中加入单异丙醇胺，控制反应温度为100
‑
140℃，反应5
‑
10h，得到中间物质Ⅱ；其中，蓖麻油与单异丙醇胺的摩尔比为:1:1；S3，将中间物质Ⅱ降温至55
‑
65℃，加入五氧化二磷，控制反应温度为55
‑
65℃，反应2
‑
5h，得到中间物质Ⅲ；其中，蓖麻油与五氧化二磷的摩尔比为1:1；S4，向中间物质Ⅲ中加入pH调节剂调节至体系pH为6.0
‑
8.0，再加入去离子水调节固含量至49.0
‑
51.0％，得到复合表面活性剂。
[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、单异丙醇胺和五氧化二磷进行反应，并严格控制各反应步骤的温度和时间，并对各原料的加入量进行限制，经红外谱图检测验证，每一步骤反应结束后检测的中间物质中均在相对应的谱图中获得相对应的特征峰，由此可以判断该制备方法中各原料均参与反应，成功制备出了一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类的复合表面活性剂，并且所得复合表面活性剂具有良好的分散、乳化和渗透性能，适合推广和使用。
[0009]优选的，步骤S1中，碱性催化剂为甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或多种。
[0010]优选的，步骤S1中，碱性催化剂的用量，按重量计，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，单异丙醇胺在上述碱性催化剂的作用下，可以与中间物质Ⅰ发生酰胺化反应，进一步增加了反应物中亲水和亲油基团的数量，从而大大提高了其在水溶性表面活性剂产品中的分散性能。并且，通过对催化剂用量的限定，保证了反应的顺利进行。
[0012]优选的，步骤S1中，当羟值处于120
‑
135mgKOH/g范围时停止反应。
[0013]优选的，步骤S2中，当胺值处于0.7
‑
0.9mgKOH/g范围时停止反应。
[0014]优选的，步骤S3中，当羟值处于33.79
‑
42.76mgKOH/g范围时停止反应。
[0015]通过采用上述技术方案，在步骤S1、S2、S3的过程中，通过判定羟值、胺值和酸值来判断反应程度，相较于单纯限制反应时间而言，采用本申请的步骤生成的复合表面活性剂的性能和效果更为稳定。
[0016]优选的，步骤S4中，所述pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。
[0017]第三方面，本申请提供第一方面中的蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂的应用，采用如下的技术方案：所述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。
[0018]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，并且所述活性成分中含有较多的亲水亲油基团，明显提高了复合表面活性剂各活性成分之间的互溶性能，使制得的复合表面活性剂具有较高的分散、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、单异丙醇胺和五氧化二磷进行反应，
并通过控制反应温度、时间和各原料的加入量，成功制备出了一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类的复合表面活性剂，该复合表面活性剂具有良好的分散、乳化和渗透性能，适合推广和使用；3、本申请的方法通过判定羟值、胺值和酸值来判断反应程度，生成的复合表面活性剂的性能和效果更为稳定。
附图说明
[0019]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
[0020]以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
[0021]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
[0022]实施例1一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂，采用如下步骤制备获得：S1，将反应釜用蒸馏水冲洗4次，烘干，冷却至80℃，向反应釜中加入965.0g(约1mol)蓖麻油和2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯盐类复合表面活性剂，其特征在于，所述复合表面活性剂包括通式(Ⅰ)表示的化合物和通式(Ⅱ)表示的化合物；其中，M各自独立地选自Na
+
、K
+
、NH
4+
、一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺；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所述的蓖麻油聚氧乙烯醚磷酸酯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：S1，将蓖麻油和环氧丙烷混合，控制反应温度为120
‑
180℃，在碱性催化剂的条件下催化反应5
‑
15h，得到中间物质Ⅰ；其中，蓖麻油和环氧丙烷的摩尔比为1:(3
‑
9)；S2，向中间物质Ⅰ中加入单异丙醇胺，控制反应温度为100
‑
140℃，反应5
‑
10h，得到中间物质Ⅱ；其中，蓖麻油与单异丙醇胺的摩尔比为:1:1；S3，将中间物质Ⅱ降温至55
‑
65℃，加入五氧化二磷，控制反应温度为55
‑
65℃，反应2
‑
5h，得到中间物质Ⅲ；其中，蓖麻油与五氧化二磷的摩尔比为1:1；S...

【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：