[發(fā)明專利]一種聚氧丙烯醚季銨鹽表面活性劑及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610176948.1
• 申請(qǐng)日: 2016-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN105833789B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫永強(qiáng);王超;王萬(wàn)緒;智麗飛;楊秀全;孫晉源;張勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院
• 主分類號(hào): B01F17/18
• 分類號(hào): B01F17/18;B01F17/42;C07C217/50;C07C213/08;C07C213/02;C07C305/04;C07C303/24
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司14101
• 代理人: 劉寶賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚氧丙烯醚季銨鹽表面活性劑及制備方法。

背景技術(shù)

德國(guó)Domagk研究了季銨鹽殺菌性能與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系，引起人們的極大地興趣。Wetzel將季銨鹽應(yīng)用于臨床消毒實(shí)驗(yàn)，隨著對(duì)這類抗菌藥研究的接踵而至，其被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院的皮膚黏膜消毒和醫(yī)療器械消毒以及工業(yè)品的防霉、復(fù)方消毒劑的制備等。季銨鹽類表面活性劑具有一定的抗菌能力，但隨著微生物耐藥性的增強(qiáng)，開發(fā)具有新結(jié)構(gòu)的季銨鹽表面活性劑成為研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)產(chǎn)品已有幾十年的應(yīng)用歷史，急需開發(fā)出新產(chǎn)品來(lái)滿足市場(chǎng)需要。

制備新型結(jié)構(gòu)的季銨鹽表面活性劑，主要為開發(fā)抗耐藥菌消毒劑提供可能，也具有一般季銨鹽的抗靜電性、優(yōu)良表面活性等特點(diǎn)，可應(yīng)用在抗靜電劑、洗滌劑行業(yè)上。用氫氧化鈉催化月桂胺與環(huán)氧丙烷反應(yīng)，再與硫酸二甲酯發(fā)生季銨化反應(yīng)生成N,N,N,N‐二丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨， N,N,N,N‐四丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨，N,N,N,N‐六丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨，N,N,N,N‐八丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨這類新型表面活性劑的制備和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種聚氧丙烯醚季銨鹽表面活性劑及其制備方法。

本發(fā)明提供的聚氧丙烯醚季銨鹽表面活性劑結(jié)構(gòu)通式如下：

本發(fā)明的聚氧丙烯醚季銨鹽表面活性劑為N,N,N,N‐二丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨、N,N,N,N‐四丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨、N,N,N,N‐六丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨或N,N,N,N‐八丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨。

本發(fā)明是利用氫氧化鈉催化月桂胺與環(huán)氧丙烷反應(yīng)生成聚氧丙烯醚叔胺中間體，再與硫酸二甲酯發(fā)生季銨化反應(yīng)制備聚氧丙烯醚季銨鹽表面活性劑。

本發(fā)明反應(yīng)路線如下：

本發(fā)明的制備方法適合本發(fā)明的聚氧丙烯醚季銨鹽產(chǎn)品制備方法：

(1)將熔融態(tài)的月桂胺及催化劑氫氧化鈉加入到反應(yīng)釜內(nèi)，以攪拌速度為 300-700r/min攪拌條件下，升溫到150-170℃，通入環(huán)氧丙烷進(jìn)行誘導(dǎo)反應(yīng)；其中月桂胺:氫氧化鈉:環(huán)氧丙烷摩爾比＝1:0.0125‐0.125:1。

(2)待反應(yīng)釜內(nèi)壓力降低到0.1MPa-0.2MPa時(shí)，按月桂胺：環(huán)氧丙烷摩爾比為1：1、1：3、1：5或1：7，連續(xù)通入環(huán)氧丙烷，保持反應(yīng)溫度在155-185℃，反應(yīng)壓力在4-6個(gè)大氣壓，反應(yīng)時(shí)間為20min-30min，待環(huán)氧丙烷連續(xù)通入完畢后，在釜內(nèi)溫度50-100℃，壓力0.1-0.15Mpa，老化為1-2h,得到聚氧丙烯醚叔胺中間體；

(3)將聚氧丙烯醚叔胺中間體加入異丙醇溶劑中，在攪拌速度為300-700 r/min條件下升溫到70-85℃，滴加硫酸二甲酯，控制滴加時(shí)間為1-3h，反應(yīng)溫度70-85℃，反應(yīng)時(shí)間為3-8h，反應(yīng)完成后蒸掉溶劑，對(duì)所得產(chǎn)品用蒸餾水洗滌3次，去除殘余的聚氧丙烯醚叔胺，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)或真空干燥除水得到得到聚氧丙烯醚季銨鹽產(chǎn)品；

其中聚氧丙烯醚叔胺中間體：硫酸二甲酯：異丙醇的摩爾配比為0.9-1.0 mol:1.1-1.2mol:1.5-3.5mol。

當(dāng)步驟(2)按月桂胺：環(huán)氧丙烷摩爾比為1：1，連續(xù)通入環(huán)氧丙烷時(shí)，得到N,N,N,N‐二丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨產(chǎn)品。

當(dāng)步驟(2)按月桂胺：環(huán)氧丙烷摩爾比為1：3，連續(xù)通入環(huán)氧丙烷時(shí)，得到N,N,N,N‐四丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨產(chǎn)品。

當(dāng)步驟(2)按月桂胺：環(huán)氧丙烷摩爾比為1：5，連續(xù)通入環(huán)氧丙烷時(shí)，得到N,N,N,N‐六丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨產(chǎn)品。

當(dāng)步驟(2)按月桂胺：環(huán)氧丙烷摩爾比為1：7，連續(xù)通入環(huán)氧丙烷時(shí)，得到N,N,N,N‐八丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨產(chǎn)品

本發(fā)明的產(chǎn)品用直接兩相滴定方法測(cè)定(GB/T 5174-2004)，純度大于 70％，經(jīng)萃取提純得到粘稠狀液體，用IR和¹H NMR進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征確認(rèn)所制備的產(chǎn)品是目標(biāo)產(chǎn)物。

本發(fā)明所制備的產(chǎn)品為聚氧丙烯醚季銨鹽表面活性劑，在結(jié)構(gòu)上不僅具有非離子型的聚氧丙烯醚鏈?zhǔn)杷?，而且具有?yáng)離子型季銨鹽的殺菌性、抗靜電性和優(yōu)良的表面活性，是一種多功能型表面活性劑?？蓮V泛應(yīng)用于抑菌劑、抗靜電劑、洗滌用品等行業(yè)，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1 N,N,N,N-二丙氧基甲基十二烷基硫酸甲酯銨的紅外譜圖；