[發(fā)明專利]一種低泡雙烷基無鹽咪唑啉表面活性劑及其合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710187976.8
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107056640B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王豐收;張高飛;張威;楊慶利;馬麗娜;董萬田;劉兵;董慶文;施利文;徐福利;司麗麗;張淑楠
• 申請（專利權(quán)）人: 上海發(fā)凱化工有限公司
• 主分類號: C07C231/12
• 分類號: C07C231/12;C07C233/36;B01F17/28
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 陸林輝

本發(fā)明涉及表面活性劑領(lǐng)域，具體是一種雙烷基無鹽咪唑啉表面活性劑及其制備方法和作為低泡表面活性劑的應(yīng)用。本發(fā)明采用分批投料法，合成了一種雙烷基無鹽咪唑啉表面活性劑，這種表面活性劑副產(chǎn)物少、純度高、對環(huán)境友好、泡沫低且具有優(yōu)異緩蝕性能，能滿足電廠鍋爐清洗、鋼板清洗和精密儀器清洗等行業(yè)的多重功能需求，具有重要的科研和經(jīng)濟(jì)價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面活性劑領(lǐng)域，具體地說，是一種低泡雙烷基無鹽咪唑啉表面活性劑及其合成方法。

背景技術(shù)

咪唑啉型表面活性劑是一種性能優(yōu)越的表面活性劑，有較好的去污、起泡、乳化、互溶性、滲透性、極低的毒性和良好的生物降解性等。然而在工業(yè)行業(yè)中泡沫帶來的影響往往都是負(fù)面的，泡沫太多，易導(dǎo)致清洗困難，也是對水資源的一種浪費，同時不易采用簡潔高效清洗方式，如噴淋清洗，滾洗等，降低了清洗效率。如今為了控制泡沫，工業(yè)應(yīng)用過程中加入了大量的消泡劑，然而消泡劑隨著消泡過程會逐漸喪失消泡與抑泡能力，同時也可能破壞清洗配方性能。傳統(tǒng)的咪唑啉表面活性劑一般都是羧酸鹽型，其中含有大量的鹽，在工業(yè)清洗應(yīng)用中容易有殘留，易產(chǎn)生二次污染，特別是高端精密儀器清洗中，甚者有可能損壞儀器，這些因素制約了咪唑啉表面活性劑的應(yīng)用，一種低泡雙烷基無鹽咪唑啉表面活性劑能很好的解決這一問題。

在工業(yè)清洗等行業(yè)中，金屬腐蝕不可忽視，巨大危害不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)損失上，還會帶來安全事故、資源浪費、環(huán)境污染和加速自然資源的損耗，要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須節(jié)約資源，減少腐蝕導(dǎo)致的浪費。實踐證明在各種金屬腐蝕的防護(hù)方法中，使用緩蝕劑是工藝簡便、成本低廉，適用性強的一種方法，它已廣泛應(yīng)用于石油和天然氣的開采煉制、機械、化工和能源等行業(yè)。咪唑啉類表面活性劑以其獨特的分子結(jié)構(gòu)，對于碳鋼、黃銅、鋁、鋁合金等均具有優(yōu)良的緩蝕性能，被廣泛用作金屬緩蝕劑。咪唑啉的疏水鏈越長，緩蝕性能越好，泡沫也會越多，這就存在一種矛盾關(guān)系。

咪唑啉型表面活性劑一般用脂肪酸和有機胺脫水縮合反應(yīng)得到中間體，然而反應(yīng)過程中，可能生成多酰胺，多酰胺往往沒有反應(yīng)活性，不能再進(jìn)一步發(fā)生季銨化反應(yīng)，在水溶液中往往水溶性不好，容易渾濁或產(chǎn)生沉淀，影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性，因此投料時有機胺一般要大量過量于脂肪酸，反應(yīng)結(jié)束還要進(jìn)行蒸胺工序，有機胺往往不能全部蒸出，會有一定的殘留，這對產(chǎn)品的純度和性能都會有影響。

中國專利文獻(xiàn)102964306A以有機酸和有機胺為原料，用一鍋法工藝合成了一種咪唑啉緩蝕劑，并且有機胺投料摩爾與有機酸差不多一樣，反應(yīng)容易產(chǎn)生多酰胺等副產(chǎn)物，且這種緩蝕劑水溶性太差。中國專利文獻(xiàn)CN102850275A以環(huán)烷酸和有機胺脫水縮合反應(yīng)生成咪唑啉，再將所得咪唑啉在縛酸劑作用下與丙烯酸發(fā)生一種無鹽型水溶性咪唑啉緩蝕劑，其中環(huán)烷酸是原油中有機酸的總稱，是一種粘性液態(tài)混合物，由于有苯和硫化物的存在而有特殊的氣味,具有一定的毒害性，且季銨化時加入了縛酸劑，縛酸劑為吡啶或三乙胺，反應(yīng)后縛酸劑殘留在產(chǎn)品中。中國專利文獻(xiàn)CN105152370A以己二酸和三乙烯四胺為原料合成己二酸雙咪唑啉，再加入甲醛和無機磷化物合成了一種雙咪唑啉磷酸鹽，其中甲醛和磷對環(huán)境危害都較大。中國專利文獻(xiàn)CN101215808A把二乙烯三胺滴加到硬脂酸中，合成了雙烷基酰胺咪唑啉，其中硬脂酸與二乙烯三胺投料摩爾比約為3～4:1，由于硬脂酸大量過量，容易生成硬脂酸三酰胺這樣的副產(chǎn)物，且反應(yīng)完成后會有硬脂酸殘留，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。

本發(fā)明采用分批投料法，合成了一種雙烷基無鹽咪唑啉表面活性劑，這種表面活性劑副產(chǎn)物少、純度高、對環(huán)境友好、泡沫低且具有優(yōu)異緩蝕性能，能滿足電廠鍋爐清洗、鋼板清洗和精密儀器清洗等行業(yè)的多重功能需求，具有重要的科研和經(jīng)濟(jì)價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對工業(yè)清洗等行業(yè)中大量使用消泡劑，清洗配方體系要求低泡和緩釋性能優(yōu)異等特點，合成一種低泡雙烷基無鹽咪唑啉表面活性劑。該表面活性劑泡沫較低、緩釋性能優(yōu)異，同時具有良好的水溶性，能減少工業(yè)清洗中消泡劑的使用量，滿足工業(yè)清洗行業(yè)中對低泡和緩蝕的雙重功能需求。