一種妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：將妥爾油酸烷基咪唑啉中間體溶于去離子水中，升溫至40～100℃，再加入烷基磺酸鈉，反應0.5～6h，再加入氯乙酸或氯乙酸鈉，同時加入堿，反應1～6h，得到所述妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑；本發明專利技術工藝簡單，固含量高，產品綠色環保，能滿足國民經濟發展需求，將產生明顯的社會和經濟效益。社會和經濟效益。社會和經濟效益。

【技術實現步驟摘要】
一種妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的制備方法


[0001]本專利技術屬于表面活性劑
，具體涉及一種妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的制備方法。

技術介紹

[0002]烷基咪唑啉兩性表面活性劑因其良好的乳化、耐硬水、緩蝕、生物降解性和低毒低刺激性，應用于日化、緩蝕和紡織等行業。目前市場流通的烷基咪唑啉型的表面活性劑基本上屬于烷基咪唑啉羧酸鹽結構類型，如巴斯夫的Dehyton ML
?
CN月桂酰兩性醋酸鈉，索爾維的L32月桂基兩性醋酸鈉咪唑啉，廣州星業的月桂基兩性醋酸鈉咪唑啉，廣州天賜的TC
?
MAB 40CD椰油酰兩性醋酸二鈉，其碳鏈多以12碳為主，季銨化試劑多為氯乙酸鈉，由于羧酸根屬于弱酸，易與重金屬離子形成絡合物，親水性差，反應過程中體系粘度較大，普通季胺化方法無法制備長碳鏈的咪唑啉兩性表面活性劑，耐堿和耐電解質能力相對較差，且無法制備高固含量產品，增大了運輸成本。
[0003]李樹安等用二甲苯為溶劑合成了不同碳鏈長度的烷基咪唑啉中間體，再與自制的3
?
氯
?
2羥基丙磺酸鈉季銨化，合成了固含量為30～40％的烷基咪唑啉磺酸鹽兩性表面活性劑。二甲苯是一種有毒溶劑，在高溫合成過程中會揮發，最終的表面活性劑產品中也有一定的殘留，不利于工業化(李樹安.烷基咪唑啉磺酸鹽兩性表面活性劑的合成[J].精細化工,1990(Z1):75
?
79.)。
[0004]董慶文等用烷基糖苷羥丙基磺酸鹽陰離子表面活性劑和烷基咪唑啉兩性表面活性劑復配，一定范圍內復配體系的起泡性能、泡沫穩定性、潤濕性能和耐硬水性優于單一組分。單組分烷基咪唑啉兩性表面活性劑的耐硬水性極差，復配后系統中有磺酸根和羥基基團的存在，使得復配體系的親水性很好，其同鈣離子(鎂離子)之間不易進行離子交換形成某種化合物沉淀，從而使得復配體系的耐硬水性有很大的提高(董慶文,張威,樊偉,王豐收等，烷基糖苷羥丙基磺酸鹽和烷基咪唑啉復配性能研究[J].日用化學工業,2016,46(06):324
?
327.)。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的是提供一種工藝簡單、固含量高、產品綠色環保的妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的制備方法。
[0006]為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
[0007]本專利技術的第一方面提供了一種妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：
[0008]將妥爾油酸烷基咪唑啉中間體溶于去離子水中，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與去離子水的質量比為1:(1～6)，升溫至40～100℃(優選為50～90℃，最優選為70～90℃)，再加入烷基磺酸鈉，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與烷基磺酸鈉的摩爾比為1:(0.7～1.5)，反應0.5～6h(優選為1.5～4h)，再加入氯乙酸或氯乙酸鈉，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與氯
乙酸或氯乙酸鈉的摩爾比為1:(0.7～1.5)，同時加入堿，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與堿的摩爾比為1:(2～4)，反應1～6h(優選為2～5h)，得到所述妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑；
[0009]所述堿為NaOH、KOH、Na2CO3或K2CO3中的至少一種；
[0010]所述烷基磺酸鈉為3
?
氯
?2?
羥基丙磺酸鈉、2
?
氯乙基磺酸鈉，優選為3
?
氯
?2?
羥基丙磺酸鈉。
[0011]所述妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的固含量為40～45％。
[0012]所述妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與去離子水的質量比為1:(2～5)，優選為1:(3～3.5)。
[0013]所述妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與烷基磺酸鈉的摩爾比為1:(0.8～1.2)。
[0014]所述妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與堿的摩爾比為1:(3～4)，優選為1:(3～3.5)。
[0015]所述妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的主要成分結構式如下：
[0016][0017]其中，R主要為油酸烷基基團、亞油酸烷基基團、少量的松香酸烷基基團和微量的飽和脂肪酸烷基基團。
[0018]油酸烷基基團：CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7?
[0019]亞油酸烷基基團：CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7?
[0020]松香酸烷基基團：
[0021]飽和脂肪酸烷基基團：CH3(CH2)
14
?
CH3(CH2)
16
?
。
[0022]所述妥爾油酸烷基咪唑啉中間體的制備方法包括以下步驟：
[0023]氮氣保護下，將摩爾比為1.5:1的羥乙基乙二胺與妥爾油脂肪酸混合，加入磷酸，磷酸與妥爾油脂肪酸的摩爾比為(0.0055～0.0065):1，調節反應體系真空殘壓至20～300mmhg，然后梯度升溫反應，直至無水蒸出為止，測量酸值小于3mgKOH/g，調整真空為2～3mmhg，蒸餾出過量的原料，降溫，獲得所述妥爾油酸烷基咪唑啉中間體；
[0024]所述梯度升溫反應是指從室溫升溫至90～110℃，以5～25℃/h升溫速率梯度升溫至160～180℃反應1～48h，升溫至210～250℃環化反應1～48h。
[0025]所述妥爾油酸烷基咪唑啉中間體的主要成分分析：
[0026]C
18
基羥乙基咪唑啉，含量為72.1
?
72.5％；N
?
(2
?
氨乙基)
?
N
?
(2
?
羥乙基)十八烷酰胺混合物，含量為13.2
?
13.6％；N
?
[2
?
[(2
?
羥乙基)氨基]乙基]十八烷酰胺混合物，含量為11.0
?
11.4％；脂肪酸咪唑啉二酰胺，含量為1.2
?
1.6％；脂肪酸咪唑啉酰胺酯，含量為0.2
?
0.5％；哌嗪，含量為0.02
?
0.05％。
[0027]由于采用上述技術方案，本專利技術具有以下優點和有益效果：
[0028]本專利技術提供的妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑是以造紙行業的副產
物——妥爾油酸和綠色原料替代傳統原料的綠色原料技術，實現低值廢棄原料的高效高值化利用，本專利技術工藝簡單，產品綠色環保，能滿足國民經濟發展需求，將產生明顯的社會和經濟效益。
[0029]本專利技術制備的妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑含有羧酸根和磺酸根官能團，離子化強度較高，親水性好，耐高濃度電解質和優良金屬緩蝕特性，耐堿耐酸性好，同時能解決妥爾油酸烷基咪唑啉磺酸鹽在酸性水溶液中溶解性和穩定性差問題。
[0030]本專利技術以妥爾油酸咪唑啉中間體、烷基磺酸鈉和氯乙酸鈉為原料，合成了妥爾本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將妥爾油酸烷基咪唑啉中間體溶于去離子水中，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與去離子水的質量比為1:(1～6)，升溫至40～100℃，再加入烷基磺酸鈉，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與烷基磺酸鈉的摩爾比為1:(0.7～1.5)，反應0.5～6h，再加入氯乙酸或氯乙酸鈉，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與氯乙酸或氯乙酸鈉的摩爾比為1:(0.7～1.5)，同時加入堿，妥爾油酸烷基咪唑啉中間體與堿的摩爾比為1:(2～4)，反應1～6h，得到所述妥爾油酸基咪唑啉雙季銨鹽表面活性劑；所述堿為NaOH、KOH、Na2CO3或K2CO3中的至少一種；所述烷基磺酸鈉為3
?
氯
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張高飛，張威，王豐收，劉兵，司麗麗，李蕊，
申請(專利權)人：上海發凱化工有限公司，
類型：發明
國別省市：