[发明专利]松香基Gemini表面活性剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面活性剂的制备方法。

背景技术

Gemini表面活性剂一般包含两个亲水基团，松香基Gemini表面活性剂的合成从20世纪70年代起就有研究。但是国内外所有的双子表面活性剂合成的研究基本都基于一些长链脂肪基和脱氢松香，一些长链脂肪基的双子表面活性剂的原料过于依赖于石油等不可再生资源的深加工产品，影响了此类产品的使用，而脱氢松香价格高昂。 由于天然松香的廉价以及其可再生性，因此以天然松香为原料所合成的Gemini表面活性剂具有很高的应用价值，以往的制备松香基季铵盐的方法为先用松香和环氧氯丙烷进行反应，然后再用其和脂肪胺进行反应，得出季铵盐，这样得出的Gemini表面活性剂纯度不高，分离困难，很难推广使用。

发明内容

本发明的发明目的是为了解决采用现有方法制备的Gemini表面活性剂纯度不高，分离困难的问题，提供了一种主要原料成本低、可再生的松香基Gemini表面活性剂的制备方法。

本发明松香基Gemini表面活性剂的制备方法如下：一、松香酯的合成：以氧化锌或硫酸铈为催化剂，将松香和一元脂肪醇按照物质的量比为1:3～7的比例，在温度为180～210℃的条件下反应6～8h，得松香酯，催化剂的加入量为松香和一元脂肪醇总质量的0.001%～2%；二、双烯加成：将富马酸或马来酸与松香酯按照1:1～1.5的物质的量比混合，然后加入富马酸或马来酸与松香酯总质量0.01%～1%的对苯二酚，混合均匀，然后搅拌，通入N₂保护，至混合物完全熔解后在温度为180℃～220℃的条件下恒温搅拌反应2.5h～3.5h，得产物A；三、环氧丙基季铵盐的合成：采用低分子一元醇和水的混合溶液或低分子一元醇为溶剂，将环氧氯丙烷与叔胺类物质按照物质的量比1.3～3: 1的比例在40℃～60℃的条件下反应4～6h，得环氧丙基季铵盐；四、将步骤二所得的产物A与环氧丙基季铵盐按照1:2.5～4的比例加入到溶剂中，在温度为60℃～82.5℃的条件下，回流反应7h～9h，即得松香基Gemini表面活性剂，其中步骤三中所述的叔胺类物质为三甲胺、三乙胺、三乙醇胺或三苄胺，该松香基Gemini表面活性剂的结构式如下：

式子中X为phCH₂-或-(CH₂)_n CH₂D，其中 n为正整数，D为H或-OH；步骤三中所述的一元醇为甲醇、乙醇或丙醇，其中低分子一元醇和水的混合溶液中低分子一元醇与水的物质的量比为1: 1；步骤四中所述的溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇。

   本发明制备过程中的反应方程式如下：

反应式1：

             

反应式2：

反应式2中R1和R4为-COOH , R2和R3为H；或者R1和R2为-COOH , R3和R4为H。

反应式3：

                                 

反应式3中X为phCH₂-或- (CH₂)_n CH₂D，- (CH₂)_n CH₂D中n为正整数，D为H或-OH。

反应式4：

                               

反应式4中R为CH₃(CH₂)_n(n为正整数)。

本发明先用环氧氯丙烷和脂肪胺反应进行反应，生成季铵盐，然后再和改性松香酯进行反应，这样得到表面活性剂的纯度较高，易于推广使用。本发明所得的表面活性剂表面性能如下：泡沫力：265～300mm，乳化力：36～45min ， 临界胶束浓度：3×10^-4～4×10^-4mol/L。

附图说明

    图1是具体实施方式一所制备松香基Gemini表面活性剂的液相谱图，图2是具体实施方式一所制备松香基Gemini表面活性剂的1HNMR谱图，图3是具体实施方式一所制备松香基Gemini表面活性剂的13CNMR谱图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。