【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及表面活性剂制备，特别是涉及一种多官能度反应型表面活性剂及其制备方法。
技术介绍
1、反应型表面活性剂是指带有反应基团的表面活性剂。它不仅具有表面活性，而且能够与所吸附的基体发生化学反应，永久地键合到基体表面成为基体的一部分。反应型表面活性剂典型的两个特征是：①具有表面活性，能参与化学反应，并且反应后也不丧失其表面活性；②其分子结构中除了亲水基团和亲油基团以外，还应有反应性基团。目前常见的反应型表面活性剂主要用作乳化剂，可很好地解决传统乳化剂带来的种种问题，制备得到表面洁净、带有功能基团的聚合物。
2、随着环保意识的不断提升，水性体系的颜料浆料越来越受重视。原有制备颜料水性浆料时通常使用烷基酚聚醚、萘磺酸盐甲醛缩合物、平平加、木质素磺酸钠等作为分散剂，但这种小分子类型锚固基团、亲水基团单一的分散剂，不仅加入量高，且制备的水性浆料颜料具有含量低、流动性差、稳定周期短等缺点。
3、中国专利cn113634191a公开了一种梳型烷基酚聚氧乙烯醚水性分散剂，为非离子型。该方法制得的梳型烷基酚聚氧乙烯醚水性分散剂具有优良的着色力和耐水性，具有稳定色相，降低浮色和发花的作用，可制得稳定的高固低粘水性颜料浓缩浆，可用于无树脂体系中的颜料分散，尤其是难分散的碳黑、酞菁类颜料。但该分散剂用于分散浆料时用量较多，且只能起到分散作用。
4、中国专利cn116535584a公开了一种聚合物分散剂，该聚合物分散剂的制备原料包括酰胺类单体、乙烯基苯类单体、烯丙基琥珀酸酐和活性大单体聚醚；所述活性大单体聚醚由聚
5、中国专利cn108311057b公开了一种具有梳型结构非离子表面活性剂，该分子结构呈梳状，又呈现多支链化，对分散微粒表面具有良好的覆盖及包封效果，可用于水性色浆分散。但其并没有反应基团，只能起到分散色浆的作用，对后续防腐涂料的交联性能并不能起到促进作用。
6、本申请专利技术人在实现本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现：现有分散剂或表面活性剂要么仅具有分散作用，不具有反应活性，要么反应活性过强，极易导致产品变粘甚至过早发生凝聚，不能进行工业化应用。
技术实现思路
1、本专利技术通过提供一种多官能度反应型表面活性剂及其制备方法，能够解决现有环氧涂料体系中颜料色浆分散用表面活性剂或分散剂存在的不具有反应活性或反应活性过强的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多官能度反应型表面活性剂，其结构特征为带有两个或两个以上环氧基的间十五烃基酚醛低聚物聚醚基缩水甘油醚，至少包括如下结构式的化合物：
3、
4、式中，r1为-c15h27、-c15h29或c15h31的直链烃基结构；
5、-ch(r2)-与苯环上酚羟基的邻位或对位苯环碳连接，r2为-h、-ch3、-ch2ch3或-ch2ch2ch3中的至少一种；
6、r3为-h与-ch3和/或-ch2ch3的混合物，且所述r3为-h的亚乙氧基的摩尔占比超过50％；
7、r4为
8、x为整数，且0≤x≤10；
9、m为整数，且5≤m≤200；
10、n为整数，且1≤n≤3。
11、为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
12、(1)选择性氢化：将提纯后的天然腰果壳液加入到高压反应釜中，在催化剂ⅰ和氢气环境下进行选择性氢化反应，反应结束后，提纯，得到氢化后的间十五烃基酚，所述氢化后的间十五烃基酚中不含3-(8,11,14-十五碳三烯基)-苯酚；
13、(2)合成间十五烃基酚醛低聚物
14、将氢化后的间十五烃基酚加入到反应器中，在催化剂ⅱ的作用下与醛类物质进行酚醛缩聚反应，反应结束后，分离提纯，得到间十五烃基酚醛低聚物；
15、(3)合成间十五烃基酚醛低聚物聚醚
16、将步骤(2)中得到的间十五烃基酚醛低聚物和催化剂ⅲ加入到承压反应釜中，脱出小分子后，在惰性气体环境下与1,2-环氧烷烃反应，反应结束后，调节反应体系的ph至中性，提纯，得到所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚；
17、(4)合成间十五烃基酚醛低聚物聚醚基缩水甘油醚
18、把步骤(3)得到的间十五烃基酚醛低聚物聚醚加入到反应釜中，根据间十五烃基酚醛低聚物聚醚的粘度选择性地加入降粘稀释剂调节其在50℃的粘度值低于200cps，然后在催化剂ⅳ的作用下与卤代环氧丙烷进行醚化反应，降温至30～60℃，再加入链转移剂催化促进闭环，最后加入闭环剂进行闭环反应，分离、提纯，得到所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚基缩水甘油醚。
19、在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤(1)中，所述催化剂ⅰ为镍系催化剂、铑炭催化剂或铂炭催化剂中的至少一种；所述催化剂ⅰ的用量为提纯后的所述天然腰果壳液质量的0.5～2.0％；所述选择性氢化反应的条件为：温度80～140℃，压力0.5～2.0mpa，时间5～12h。
20、在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤(2)中，所述催化剂ⅱ的用量为所述间十五烃基酚质量的0.2～2.0％；所述催化剂ⅱ为pka值或pka1值在1-4之间的无机酸、有机酸或酸性化合物中的至少一种；所述醛类物质为c1～c4醛；所述醛类物质的加入量为所述间十五烃基酚摩尔量的0.5～0.9倍。
21、在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤(3)中，所述步骤(3)中，所述催化剂ⅲ的加入量为所述间十五烃基酚醛低聚物质量的0.03～1.0％；所述催化剂ⅲ为碱性催化剂；所述1,2-环氧烷烃包括环氧乙烷与1,2-环氧丙烷和/或1,2-环氧丁烷的混合物，其中，所述环氧乙烷在所述1,2-环氧烷烃中的重量比重为50％以上。
22、在本专利技术一个较佳实施例中，在所述烷氧基化反应的最后阶段，按照酚羟基摩尔数的1～3倍投入所述环氧乙烷，使生成的间十五烃基酚醛低聚物聚醚的最后一个醚基链节为氧乙基。
23、在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤(4)中，所述催化剂ⅳ的用量为所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚质量的0.1～1.0％；所述催化剂ⅳ包括路易斯酸中硼、铝、铁、锡或钛的氟化物、氯化物或溴化物以及所述硼、铝、铁、锡或钛的氟化物、氯化物或溴化物与烷基醚的络合物中的至少一种。
24、在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤(4)中，所述卤代环氧丙烷包括环氧氯丙烷、环氧溴丙烷或环氧碘丙烷中的至少一种；所述卤代环氧丙烷的用量为所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚中羟基的摩尔量的0.8～1.2倍。
25、在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤(4)中，所述醚化反应的条件为：温度50～100℃，时间0.5～3h。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多官能度反应型表面活性剂，其特征在于，其为带有两个或两个以上环氧基的间十五烃基酚醛低聚物聚醚基缩水甘油醚，至少包括如下结构式的化合物：
2.一种如权利要求1所述的多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述催化剂Ⅰ为镍系催化剂、铑炭催化剂或铂炭催化剂中的至少一种；所述催化剂Ⅰ的用量为提纯后的所述天然腰果壳液质量的0.5～2.0％；所述选择性氢化反应的条件为：温度80～140℃，压力0.5～2.0MPa，时间5～12h。
4.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述催化剂Ⅱ的用量为所述间十五烃基酚质量的0.2～2.0％；所述催化剂Ⅱ为pKa值或pKa1值在1-4之间的无机酸、有机酸或酸性化合物中的至少一种；所述醛类物质为C1～C4醛；所述醛类物质的加入量为所述间十五烃基酚摩尔量的0.5～0.9倍。
5.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方
6.根据权利要求5所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，在所述烷氧基化反应的最后阶段，按照酚羟基摩尔数的1～3倍投入所述环氧乙烷，使生成的间十五烃基酚醛低聚物聚醚的最后一个醚基链节为氧乙基。
7.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述催化剂Ⅳ的用量为所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚质量的0.1～1.0％；所述催化剂Ⅳ包括路易斯酸中硼、铝、铁、锡或钛的氟化物、氯化物或溴化物以及所述硼、铝、铁、锡或钛的氟化物、氯化物或溴化物与烷基醚的络合物中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述卤代环氧丙烷包括环氧氯丙烷、环氧溴丙烷或环氧碘丙烷中的至少一种；所述卤代环氧丙烷的用量为所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚中羟基的摩尔量的0.8～1.2倍。
9.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述醚化反应的条件为：温度50～100℃，时间0.5～3h。
10.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述链转移催化剂为鎓盐或冠醚中的至少一种，其用量为所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚质量的0.02％～2％；所述闭环剂的用量为所述间十五烃基酚醛低聚物聚醚中羟基的摩尔量的0.8～1.6倍；所述闭环剂为C1～6碱金属醇盐、碱金属氢氧化物溶液或碱金属碳酸盐中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种多官能度反应型表面活性剂，其特征在于，其为带有两个或两个以上环氧基的间十五烃基酚醛低聚物聚醚基缩水甘油醚，至少包括如下结构式的化合物：
2.一种如权利要求1所述的多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述催化剂ⅰ为镍系催化剂、铑炭催化剂或铂炭催化剂中的至少一种；所述催化剂ⅰ的用量为提纯后的所述天然腰果壳液质量的0.5～2.0％；所述选择性氢化反应的条件为：温度80～140℃，压力0.5～2.0mpa，时间5～12h。
4.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述催化剂ⅱ的用量为所述间十五烃基酚质量的0.2～2.0％；所述催化剂ⅱ为pka值或pka1值在1-4之间的无机酸、有机酸或酸性化合物中的至少一种；所述醛类物质为c1～c4醛；所述醛类物质的加入量为所述间十五烃基酚摩尔量的0.5～0.9倍。
5.根据权利要求2所述的一种多官能度反应型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述催化剂ⅲ的加入量为所述间十五烃基酚醛低聚物质量的0.03～1.0％；所述催化剂ⅲ为碱性催化剂；所述1,2-环氧烷烃包括环氧乙烷与1,2-环氧丙烷和/或1,2-环氧丁烷的混合物，其中，所述环氧乙烷在所述1,2-环氧烷烃中的重量比重为50％以上。
6.根据权利要求5所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴志成，顾斌，韩松，刘玲，王震，
申请(专利权)人：常熟耐素生物材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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