[發明專利]一種芳香族超支化聚合物表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210431612.7
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102936333A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 強濤濤;張國國;任龍芳;王學川
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08G63/12
• 分類號: C08G63/12;C08G63/78;B01F17/52
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本發明提供了一種超支化聚合物表面活性劑及其制備方法，特別涉及一種芳香族超支化聚合物表面活性劑的制備方法。

背景技術

超支化聚合物是一類高度支化的大分子，其結構雖不如樹枝狀聚合物完美，但其物理性質和化學性質與樹枝狀聚合物比較相近，例如，末端都有大量的活性官能團、良好溶解性、熔融粘度低、無鏈纏結等。另外，超支化聚合物的合成不需要嚴格的保護/去保護步驟，比樹枝狀聚合物的合成簡單，有可能實現大規模工業化生產，具有很大的應用潛力，因此人們對超支化聚合物的研究表現出了很大的興趣。通過表面接枝反應，利用親水或疏水鏈段與超支化聚合物末端官能團之間反應，得到以超支化聚合物為核、外圍鏈段為殼的超支化聚合物表面活性劑。超支化聚合物表面活性不同于傳統的小分子表面活性劑以及常見的聚合物表面活性劑，其不但具有優異的表面活性而且擁有超支化聚合物獨特的空穴結構，使其在應用于傳統的潤濕、洗滌、乳化和增溶等方面擁有很大的優勢。目前，只有少量關于超支化聚合物表面活性劑的相關研究報道，如于飛等研究了一種樹枝狀聚醚表面活性劑，發現其擁有較好的表面活性，同時改變該聚醚表面活性劑的結構可以得到擁有最佳表面活性的樹枝狀聚醚表面活性劑，相應其最低表面張力可以達到25mN·m^-1。曲紅杰等研究了一種非離子型超支化聚合物表面活性劑在原油破乳中的應用，王俊等報道了一種超支化聚醚型表面活性劑并研究了其的表面活性，同時對其濁點測定為33.5℃。目前現有技術的脂肪族超支化聚醚型表面活性劑的濁點較低，本發明合成一種芳香族超支化聚合物表面活性劑結構中擁有芳環，而使其在水中可以保持比較穩定的分子存在，從而具有較高的濁點。

發明內容：

本發明的目的在于制備一種芳香族超支化聚合物表面活性劑。本發明采用的制備方法是：采用“準一步法”合成端羥基超支化聚合物，然后直接利用疏水鏈段，通過與超支化聚合物末端官能團之間的化學反應，得到以超支化聚合物為核、外圍鏈段為殼的超支化聚合物表面活性劑。通過調節疏水鏈段和超支化聚合物的用量比可以得到多端親水疏水的超支化聚合物。

為得到上述芳香族超支化聚合物表面活性劑，本發明采用的技術方案是：

一種芳香族超支化聚合物表面活性劑的制備方法，其特征在于：依次包括如下步驟：

1)?芳香族端羥基超支化聚合物的合成：按照摩爾比為1︰3～1︰20的比例，將多羥基單體和沒食子酸溶解于吡啶中，同時加入反應物總質量的1％～6％的催化劑，在80～130℃下反應2～6小時，得黃色透明溶液，10～30KPa下減壓除去溶劑吡啶，得到淡黃色粘稠物質即為芳香族端羥基超支化聚合物；

2)?超支化聚合物表面活性劑的合成：將上述合成的芳香族端羥基超支化聚合物與長鏈飽和脂肪酸混合，其中端羥基超支化聚合物的羥基與長鏈酸羧基的摩爾比為1︰2～2︰1，加入吡啶溶解反應物，再加入反應物總質量1％～6％的催化劑，在90～150℃下反應3～8小時得到粗產物,將得到的粗產物溶于氯仿，再將溶液滴加至去離子水中沉淀，其中氯仿與去離子水的用量之比為1︰2～1︰5，取下層溶液于10～30KPa下減壓除去溶劑氯仿，得到的淡黃色固體即為芳香族超支化表面活性劑。

如上1)所述的多羥基單體包括三羥甲基丙烷，三羥甲基乙烷，季戊四醇，丙三醇，環糊精，多羥基環烷或多羥基糖。

如上1)和2)所述的催化劑為濃硫酸，對甲苯磺酸或鈦酸正丁酯。

如上2)所述的長鏈飽和脂肪酸為包含8～22個碳的飽和脂肪酸，所述飽和脂肪酸包括辛酸、壬酸、葵酸、十一酸、月桂酸、十四酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸或山崳酸。

一種利用上述方法制備的芳香族超支化聚合物表面活性劑。

相對于現有技術，本發明的芳香族超支化聚合物表面活性劑，既擁有傳統表面活性劑所擁有的表面特性，同時也可以改善目前脂肪族超支化聚醚型表面活性劑濁點較低的缺點。此外，本發明所述的芳香族超支化聚合物表面活性劑結構中的芳環結構在水中具有較好的自我穩定性，因此在利用其作為乳化劑時可以達到較好的乳化分散作用，而其特有的多端親水/疏水的結構使其具有較好的潤濕性能以及優異的表面活性。

本發明綜合超支化聚合物的獨特結構特性以及化學特性得到一種新型超支化聚合物表面活性劑，有望改善目前超支化表面活性劑應用中性能諸多不足之處，如產物的濁點較低等缺點。

附圖說明

圖1為實施例1所制備芳香族超支化聚合物表面活性劑的紅外光譜圖；