[發明專利]一種表面活性劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200810219284.8
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN101485965A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 沈敏敏;甘露;哈成勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州化學研究所
• 主分類號: B01F17/52
• 分類號: B01F17/52
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 裘 暉;楊曉松

技術領域

本發明涉及一種表面活性劑及其制備方法，屬于表面活性劑的制備領域。

背景技術

隨著現代技術的發展，人們對環境保護的重視，在膠粘劑、涂料等工業領域中相繼開發出無污染、無公害、低成本、并且使用安全方便的乳液型產品，即“綠色環保”產品。上世紀八十年代后，乳液型膠粘劑和涂料已經在膠粘劑和涂料工業中占主導地位。松香酯是增粘劑樹脂，將其通過乳化分散成為乳液，能很好的分散于水性體系中，用作乳液膠粘劑中的增粘劑、成膜劑，水性涂料中的成膜改性劑，造紙工業中紙漿的內施膠劑等。特別值得一提的是，松香酯增粘劑樹脂乳液能顯著提高乳液膠粘劑和涂料的性能，并可以降低膠粘劑和涂料成本，受到人們的普遍重視。

由于松香酯具有特殊的三稠環狀結構，空間位阻很大，難以乳化，且分子的極性較大，即使被乳化又容易形成聚集體，穩定性差，尤其是軟化點高的松香酯，所以乳化劑的選擇成為成功制備松香酯乳液的一個關鍵。

最早松香酯增粘劑樹脂乳液的乳化劑選擇是參照造紙施膠劑中松香乳液的乳化劑，使用完全商品化的乳化劑。美國專利US5236624中報道了采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯鹽為主的陰離子，配合少量的烷基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑組成復合乳化劑，制備松香酯乳液。但近年來歐美對烷基酚類表面活性劑限制使用，使得傳統的通用表面活性劑必將被淘汰出松香酯乳液的應用。2003年Arizona公司的專利WO03068885中報道了采用松香酯自乳化技術制備松香酯乳液，其先合成高酸價的松香酯，再和三乙醇胺中和，加水高速分散成松香酯乳液。該方法的特點是廉價、簡單、容易制備，其不足之處在于該松香酯乳液是陰離子的，只能在PH大于7(特別是大于9)的范圍內使用。

本發明人在之前的中國發明專利(公開號CN101239292)公開了一種β-蒎烯/馬來酸酐共聚物和聚環氧烷接枝的梳狀非離子表面活性劑，該表面活性劑主鏈有萜烯鏈段，支鏈是水溶性的環氧烷鏈段。應用該表面活性劑制備松香酯增粘劑樹脂乳液時，主鏈的萜烯鏈段和松香酯相容性能好，可以包附在松香酯顆粒表面，水溶性的環氧烷鏈段呈樹支狀伸展在水相中，乳化效果很好，乳液穩定性好，且該表面活性劑是非離子的，可以廣泛應用到各種體系中。但該表面活性劑制備使用的聚環氧烷是羥基終端的聚環氧烷或氨基終端的聚環氧烷，是雙羥基或雙氨基的聚環氧烷，為防止和β-蒎烯/馬來酸酐共聚物反應時凝膠，聚環氧烷需大量使用，得到如下結構的表面活性劑，其中a、b為自然數。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種表面活性劑。

本發明的另一目的在于提供一種上述表面活性劑的制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：本發明提供的一種表面活性劑具有如下式(I)的結構：

其中o、p、q、m、n是0或自然數，R是烷基或烯丙基。所述烷基是甲基或乙基。

所述表面活性劑是梳狀高分子，主鏈有萜烯鏈段，支鏈是水溶性的環氧烷鏈段。

上述表面活性劑的制備方法，包括下述步驟：

(1)將質量比為100:85.4～427的β-蒎烯/馬來酸酐共聚物和單羥基聚環氧烷加熱熔化至流動時開始攪拌；

(2)當溫度達到90～180℃時，加入催化劑；

(3)保持90～180℃溫度下攪拌3～8h后，停止反應，冷卻，得產品。

步驟(1)所述單羥基聚環氧烷是分子量為400～2000的聚乙二醇單烷基醚或烯丙基聚醚。所述聚乙二醇單烷基醚是聚乙二醇單甲醚或聚乙二醇單乙醚；所述烯丙基聚醚是烯丙基聚環氧乙烷、烯丙基聚環氧丙烷、烯丙基環氧乙烷環氧丙烷共聚物中的一種。

步驟(2)所述催化劑的質量是β-蒎烯/馬來酸酐共聚物與單羥基聚環氧烷總質量的0～0.5％。所述催化劑是硫酸、磷酸或對甲基苯磺酸。

本發明相對于現有技術，具有如下的優點及有益效果：聚環氧烷是單羥基的，可以在較大范圍內調節β-蒎烯/馬來酸酐共聚物和單羥基聚環氧烷的反應投料比例，獲得結構更加靈活可變、性能獨特的梳狀表面活性劑。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但發明的實施方式不限于此。

實施例1

a、制備β-蒎烯/馬來酸酐共聚物(參考文獻：邱振名，沈敏敏，哈成勇；β-蒎烯和馬來酸酐的反應及產物表征，化學通報，2007，8(70)：617～620)

b、制備表面活性劑