【技术实现步骤摘要】
一种聚醚磷酸酯表面活性剂及其制备方法，属于活性剂合成。
技术介绍
1、聚醚磷酸酯（polyether phosphate, pep）表面活性剂是一类具有独特性能的非离子表面活性剂。它们是通过将磷酸酯基团连接到聚醚基团上而制得。聚醚磷酸酯表面活性剂在许多应用中具有优越的表面活性、乳化、分散、稳定性和抗氧化性能。聚醚磷酸酯表面活性剂具有较低的临界胶束浓度（cmc），意味着在较低浓度下就能表现出良好的表面活性。聚醚磷酸酯表面活性剂能在水与油之间形成稳定的界面，使之乳化。这使得它们在乳液聚合、涂料、化妆品等领域具有广泛应用。聚醚磷酸酯表面活性剂具有抗氧化性能，可以用作抗氧化剂，提高产品的稳定性。聚醚磷酸酯表面活性剂在酸性和碱性条件下均表现出良好的稳定性，使得它们适用于各种不同的应用环境。聚醚磷酸酯表面活性剂具有较好的生物降解性，对环境影响较小。
2、聚醚磷酸酯表面活性剂在许多行业和应用中都有广泛应用，聚醚磷酸酯表面活性剂可用作涂料和油墨的乳化剂、分散剂和稳定剂，提高涂料和油墨的性能，用作有机合成的催化剂和助剂，提高合成效率和产物质量，用作乳化剂、增稠剂、抗氧化剂等，改善化妆品和个人护理产品的性能，用作农药的乳化剂、分散剂和稳定剂，提高农药的使用效果，用作纺织和皮革加工的助剂，提高纺织品和皮革的品质。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种环保、低毒性的聚醚磷酸酯表面活性剂及其制备方法
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案
3、具体的，上述聚醚磷酸酯表面活性剂的结构式为：
4、；
5、其中：10≤x≤30，10≤y≤30，r为c2~c4的烷基；r'为-ch2ch2-或-ch2ch2ch2-；r1、r2为-ch2ch3或-ch2ch2ch3。
6、本专利技术结构的聚醚磷酸酯表面活性剂具有优异的界面活性，能够有效降低水与油之间的表面张力，使两种不相溶的液体更容易混合。本表面活性剂具有良好的乳化性能，能够稳定地将油包裹在水中形成乳状液。本聚醚磷酸酯表面活性剂具有良好的生物降解性，这意味着它在环境中不会长期存在，有助于减轻环境污染。
7、优选的，上述结构式中，所述的r为线性烷基链。进行一侧封端的烷基为短直链的，可以进一步降低本聚合物的表面能，整体表面出更好的表面活性。
8、一种上述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9、1）在惰性气氛下，将引发剂、环氧乙烷和环氧丙烷与共聚催化剂在溶剂中混合进行共聚反应，合成聚氧乙烯和聚氧丙烯的共聚醚，反应温度为60℃~100℃，反应时间为6h~12h；
10、2）向反应体系中加入磷酸酯化试剂混合，加入酯化催化剂进行酯化反应得到磷酸酯化产物，反应温度为80℃~120℃，反应时间为4h~8h；
11、3）将磷酸酯化产物与醇混合，加入取代催化剂进行醇解反应得到聚醚磷酸酯，反应温度为60℃~100℃，反应时间为4h~8h；
12、4）将所得聚醚磷酸酯溶液进行酸碱中和处理，去除未反应物质和副产物，进行纯化即得。
13、在制备方法中，由引发剂开始，逐步延长分子链，配合所选的催化剂和工艺条件，能够较高收率的得到上述结构的聚醚磷酸酯，作为表面活性剂使用表现出优异的界面活性和乳化性能。
14、优选的，上述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，步骤1）中所述共聚反应的催化剂为双金属氰化物催化剂，反应温度为为60℃~70℃，反应时间为6h~8h。优选的双金属氰化物催化剂在进行上述共聚反应时表现出较高的催化性能，在更低反应温度、更短反应时间下仍能够高转化率的得到所需结构的共聚醚。
15、优选的，上述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，步骤1）中所述引发剂为羟基在链端的c2~c4的烷基一元醇。利用该引发剂共聚后能够满足本专利技术的结构需求。
16、优选的，上述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，步骤1）中所述的溶剂为正丁醚、乙醚或四氢呋喃。在合适的溶剂中进行工具，能够更好的控制反应速率，提高目标产物的额得率。
17、优选的，上述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，步骤2）中所述磷酸酯化试剂为磷酸二丙酯或磷酸二乙酯，所述的酯化催化剂为氯化锡和磺化聚苯乙烯树脂的复配催化剂。本专利技术方法中再进行该酯化反应时，将氯化锡和磺化聚苯乙烯树脂复配使用，能够提高提高产率和选择性；这是因为氯化锡提升酸性，磺化聚苯乙烯树脂提供固体酸性基团，能实现协同作用；而且该复配催化剂易于分离和回收，能够降低成本。
18、优选的，上述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，步骤3）中所述醇为乙醇或丙醇，所述的取代催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。本专利技术在酯化反应后进一步加入乙醇或丙醇进行随机的取代反应，使结构式中尽可能的同时存在-ch2ch3和-ch2ch2ch3，以进一步增强表面活性剂的乳化性能。该取代反应本身容易控制，转化率要求低，采用传统的氢氧化钠或氢氧化钾即能满足工艺要求，且成本较低。
19、优选的，上述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，步骤4）中所述纯化包括萃取、蒸馏、结晶。
20、与现有技术相比，本专利技术的聚醚磷酸酯表面活性剂及其制备方法具有以下有益效果：
21、本聚醚磷酸酯表面活性剂具有优异的界面活性，能够有效降低水与油之间的表面张力，使两种不相溶的液体更容易混合。这种特性使其在乳化剂、洗涤剂和泡沫剂等应用中具有广泛的用途。本表面活性剂具有良好的乳化性能，能够稳定地形成乳状液，在化妆品、药品、油漆和涂料等行业中具有潜在应用价值。本聚醚磷酸酯表面活性剂具有良好的生物降解性，在环境中不会长期存在，有助于减轻环境污染是一种环保型表面活性剂。本表面活性剂的制备方法简单，制备过程的转化率高。
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1.一种聚醚磷酸酯表面活性剂，其特征在于：主链为聚氧乙烯和聚氧丙烯的聚醚链，以乙基和丙基为取代基的磷酸酯基团连接在聚醚链一侧链端，聚醚链的另一端为烷基封端。
2.根据权利要求1所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂，其特征在于，结构式为：
3.根据权利要求2所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的R为线性烷基链。
4.一种权利要求1~3任一项所述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述共聚催化剂为双金属氰化物催化剂，反应温度为为60℃~70℃，反应时间为6h~8h。
6.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述引发剂为羟基在链端的C2~C4的烷基一元醇。
7.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述的溶剂为正丁醚、乙醚或四氢呋喃。
8.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述磷酸
9.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述醇为乙醇或丙醇，所述的取代催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
10.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤4）中所述纯化包括萃取、蒸馏、结晶。
...【技术特征摘要】
1.一种聚醚磷酸酯表面活性剂，其特征在于：主链为聚氧乙烯和聚氧丙烯的聚醚链，以乙基和丙基为取代基的磷酸酯基团连接在聚醚链一侧链端，聚醚链的另一端为烷基封端。
2.根据权利要求1所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂，其特征在于，结构式为：
3.根据权利要求2所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的r为线性烷基链。
4.一种权利要求1~3任一项所述聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述共聚催化剂为双金属氰化物催化剂，反应温度为为60℃~70℃，反应时间为6h~8h。
6.根据权利要求4所述一种聚醚磷酸酯表面活性剂的...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡秀静，
申请(专利权)人：淄博云川化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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