[發明專利]松香基磺酸鹽型雙子表面活性劑及制備方法

有效

• 申請號: 200910030323.4
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101502772A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 宋湛謙;賈衛紅;饒小平;商士斌
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: B01F17/16
• 分類號: B01F17/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術領域

本發明涉及一種磺酸鹽型雙子表面活性劑及其制備方法和用途，尤其涉及一種松香基磺酸鹽型雙子表面活性劑及其制備方法和用途。

背景技術

松香是一種豐富、廉價的可再生林產資源，它含有烷基氫化菲結構的樹脂酸，其分子結構中龐大的、非極性三環結構具有良好的疏水性，而極性的羧基部分又具有親水性，因此松香屬于典型的兩親分子，經不同的試劑改性后可以得到陰離子型、陽離子型和非離子型表面活性劑，在國民經濟中具有重要的應用價值。例如松香酸鈉作為一種陰離子表面活性劑，有良好的起泡效果和乳化能力，主要用于肥皂增泡劑、潤濕劑、防腐劑、合成橡膠的乳化劑和一些物質的浮選劑。松香與葡萄糖或蔗糖反應獲得的松香糖酯類表面活性劑，具有很強的潤濕性和乳化性能且沒有毒性，對皮膚和眼睛沒有刺激，是一種誘人的、具有前景的可再生物質。目前在表面活性劑原料短缺，價格上漲，環保要求日趨嚴格的條件下，開發松香類表面活性劑，無疑具有資源優勢，一方面可以豐富表面活性劑類產品的種類，另一方面也為松香原料擴大利用尋找到了一條有效途徑。

雙子表面活性劑是一類新型的表面活性劑，由于其本身有著獨特的分子結構及多種特定的性質，在近30年來，正逐漸成為國際交叉科學與相關領域的研究熱點。傳統的表面活性劑是具有單頭基(親水基)，單尾基(疏水基團，一般為長的碳鏈)的一類兩親物。而雙子表面活性劑是由兩個雙親分子的離子頭基經聯接基團通過化學鍵連接而成，這種獨特的結構阻止了表面活性劑有序聚集過程中的頭基分離力，極大地提高了表面活性，明顯地表現出更易在氣/液表面上吸附、更有效地降低表面張力、更好地復配協同效應、更低的Kraft點、更易聚集生成膠團、更好的潤濕性及良好的鈣皂分散能力等普通表面活性劑不具備的獨特優勢。因此，雙子表面活性劑可在更多領域廣泛發揮其重要作用。其中磺酸鹽型雙子表面活性劑具有優良滲透分散性能和潤濕性能，具有廣闊的應用前景和市場價值，特別是在礦物浮選、織物的防油與防水、農藥應用和活性水驅油方面都需要潤濕性能較好的表面活性劑在生產和生活中達到應用目的。國內外有不少綜述文章系統介紹了這種分子幾何形狀、結構、溶液性質、各種締合聚集體和應用，目前使用的很多表面活性劑原料來自石油等非可再生資源，對可持續發展不利。同時，采用直鏈烷烴作為雙子表面活性劑的親油成分，產品價格高。

目前，在原油開采中，為提高油層采收率而使用各種驅油劑，活性水就是其中之一，它是一種添加有表面活性劑的水，潤濕性能較好，具有較強的降低油-水界面張力和濕潤反轉的能力，這方面具有代表性的潤濕劑一般是具有磺酸鹽基團的表面活性劑。在稠油開采和運輸中，加入含有潤濕劑的水溶液，能夠在油管、抽油桿和輸油管道的內表面形成一層親水表面，從而使器壁對稠油的流動阻力降低，以利于稠油的開采和輸送。

發明內容

為了解決現有技術存在的產品價格高、不易生物降解的缺點，本發明提供了一種松香基磺酸鹽型雙子表面活性劑及其制備方法。具有較好的水溶性、很高的表面活性和降低油/水界面張力的能力，對原油具有很好的增溶、抗鹽、抗沉積和潤濕性能，原料價廉易得，低毒、可生物降解。

本發明采用如下技術方案：

一種松香基磺酸鹽型雙子表面活性劑，其結構通式如下：

式中，R為松香基三環二萜基團，1≤n≤5中的整數。

R為下述取代基中的一種：

脫氫樅胺的三環二萜基團或歧化松香胺的三環二萜基團。

上述化合物的制備方法如下：

一種松香基磺酸鹽型雙子表面活性劑的制備方法，先用脫氫樅胺或歧化松香胺與二溴代烷通過親核反應得到活性中間體N，N’-二脫氫樅基α，ω-二胺，再用N，N’-二脫氫樅基α，ω-二胺與2-溴乙基磺酸鈉反應得到松香基磺酸鹽型雙子表面活性劑。

中間體N，N’-二脫氫樅基α，ω-二胺的合成包括以下步驟：

以二溴代烷為親核試劑，以甲苯為溶劑，無水碳酸鈉作縛酸劑，與脫氫樅胺進行親核加成反應得到N，N’-二脫氫樅基α，ω-二胺。其中，脫氫樅胺、二溴代烷及無水碳酸鈉的摩爾比為2.3-2.5∶1-1.1∶1。所述的二溴代烷為1，2-二溴乙烷、1，4-二溴丁烷、1，6-二溴己烷、1，8-二溴辛烷中的任意一種

所述N，N’-二脫氫樅基α，ω-二胺與2-溴乙基磺酸鈉磺化反應條件為：