[发明专利]一种生物基伯胺阳离子表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基伯胺阳离子表面活性剂及其制备方法，属于表面活性剂科学与应用技术领域。本发明的表面活性剂的合成包括以油酸和甲醇为起始原料依次发生酯化、还原、取代合成油醇，油醇与3‑羟基苯甲醛发生取代、取代、还原、酸化反应得到最终的生物基伯胺阳离子表面活性剂。原料来源广，生物可再生，绿色环保，生物降解性高，丰富了可再生资源为原料的生物基表面活性剂的种类，可广泛应用在表面活性剂自组织体系的研究中。

技术领域

本发明涉及一种生物基伯胺阳离子表面活性剂及其制备方法，属于表面活性剂科学与应用技术领域。

背景技术

生物基表面活性剂由于其可再生性和优异的表面活性越来越受到人们的广泛关注。本发明是以油酸为起始原料通过七步反应获得一种新型生物基伯胺阳离子表面活性剂，并考察了其表面张力性质。

阳离子表面活性剂中，大部分是含氮的有机物，即有机胺的衍生物。简单的胺的盐酸(或其他无机酸)盐及醋酸盐等，当PH＞7时，自由胺容易自水溶液中析出，从而失去表面活性。

阳离子表面活性剂具有优良的性能，其性能与自身的分子构型密切相关，与阴离子表面活性剂相比，其可在酸性水溶液中用作乳化剂、分散剂、润湿剂、消毒剂、灭菌剂，也可矿物浮选剂，还可用作颜料粉末表面疏水剂。

阳离子表面活性剂容易吸附于固体表面，使表面变得疏水；于是阳离子表面活性剂具有某些特殊用途。例如常用作矿物浮选剂、沥青乳状液乳化剂、纺织纤维柔软剂及抗静电剂，以及颜料分散剂。阳离子表面活性剂还有一个除表面活性之外的特征，即其水溶液有很强的杀菌能力。

关于阳离子表面活性剂的报道很多，典型的是季胺盐阳离子表面活性剂。伯胺阳离子表面活性剂由于合成较为困难，研究报道很少。由于伯胺阳离子表面活性剂与季铵阳离子头基结构上的差异，导致了分子间弱相互作用力的差异，伯胺盐表面活性剂相比于季铵盐表面活性剂具有一些特殊的用途，例如在矿物浮选方面，中南大学有关人员研究出伯胺阳离子表面活性剂相比于季铵盐表面活性剂对云母和石英的浮选分离效果好。例如安徽理工大学研究出伯胺盐离子表面活性剂相比于季铵盐表面活性剂湿法选煤方面有突出的效果。

但是相比于季铵盐表面活性剂来说，伯胺阳离子表面活性剂的种类不够丰富，研究的广度与深度有限，并且合成成本相对较高。华东理工大学刘够生课题组曾利用硬脂酸合成具有十二个碳链长度的伯胺离子表面活性剂，其十二伯胺表面活性剂的cmc为12mmol/L。

发明内容

本发明为降低临界胶束浓度，增强伯胺离子表面活性剂的聚集能力，采用来源广泛，具有十八个链长的油酸作为原料，并且在疏水尾链中引入苯环，使其分子在界面排列得更为紧密增强其输水与聚集能力，所合成出的油酸基伯胺阳离子表面活性剂的cmc为0.251mmol/L。

本发明的第一个目的是提供一种生物基伯胺阳离子表面活性剂，结构式如下：

在本发明的一种实施方式中，所述生物基伯胺阳离子表面活性剂的阴离子部为Cl-或者Br-。

本发明的第二个目的是提供所述生物基伯胺阳离子表面活性剂的制备方法，所述方法是以油酸和甲醇为起始原料依次发生酯化、还原、取代合成油醇，油醇与3-羟基苯甲醛发生取代、取代、还原、酸化反应得到最终的生物基伯胺阳离子表面活性剂。