[發明專利]一種雙疏水基表面活性劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710373670.1
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107159053A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李云峰
• 申請（專利權）人: 浙江科峰有機硅有限公司
• 主分類號: B01F17/38
• 分類號: B01F17/38;B01F17/42;B01F17/02;B01F17/14;C07C41/03;C07C43/13;C07C303/24;C07C305/10;C07F9/09;C08G65/28
• 代理公司: 嘉興永航專利代理事務所(普通合伙)33265
• 代理人: 侯蘭玉

技術領域

本發明涉及一種表面活性劑，特別涉及一種雙疏水基表面活性劑及其制備方法。

背景技術

表面活性劑具有乳化、增溶、潤濕、分散、發泡、去污、殺菌、抗靜電和緩蝕等性能，被廣泛應用于各個工業領域，如紡織、皮革、造紙、化妝品、洗滌用品、醫藥、食品、印刷、農藥、冶金、石油化工、生物工程等。由于現代工業的飛速發展，致使全球每天都要消耗大量的表面活性劑，這給自然環境造成很大的負擔，同時也給用于制造表面活性劑的原料，如石油、煤炭等日益枯竭的資源帶來巨大的壓力。探索和研究具有高性能表面活性劑已成為表面活性劑工業的研究熱點。20世紀70年代初興起的Gemini(雙子星之意)表面活性劑由于其在較低的濃度下就有很高的表面活性，吸引人們廣泛關注。

1971年Bunton等首次合成了一系列雙陽離子頭基雙烷基鏈表面活性劑，并將它們用作親核取代反應的相轉移催化劑。然而，真正系統開展這類表面活性劑的研究工作是從九十年代初。1990年，Okahara等合成了具有柔性聯接基的陰離子型Gemini表面活性劑。到1991年，美國Emory大學的Menger和Littau合成了具有剛性聯接基團的Gemini表面活性劑，并給這類新型表面活性劑命名為Gemini surfactant，形象地表達了這類新型表面活性劑分子的結構特點。同年，美國紐約市州立大學Rosen小組采納了“Gemini”的命名，并且系統合成、研究了以氧乙烯或者氧丙烯柔性基團聯接的陰離子型Gemini表面活性劑，不再對聯接基做任何附加的限定。到1994年，Q.Huo等對聯接基團連接的離子頭基和烷基鏈不同的Gemini表面活性劑進行了研究，并對它們的應用價值進行了考察。2004年，Zana教授與夏紀鼎教授合著了《Gemini surfactants，synthesis，interfacial and solution-phase behavior，and application》一書，概述了Gemini表面活性劑的合成、界面性質、溶液相行為及應用。目前對Gemini表面活性劑的表面性能、界面性能、聚集數及增溶性質等方面的報道已相繼出現，各國已對Gemini表面活性劑做了大量的研究工作，并且合成了許多新型Gemini表面活性劑，如不對稱型、無公害雙糖型、陽離子(季銨鹽)和陰離子(磷酸鹽)的兩性型。中國在Gemini表面活性劑方面的研究起步較晚，1997年，大連理工大學王江等率先合成了一種兩性離子型Gemini表面活性劑并應用于農乳劑中，取得了較好的效果。1999年福州大學趙劍曦發表了一篇有關國外Gemini表面活性劑的研究概況，引發了我國學者的極大興趣。此后，趙劍曦研究小組和山東大學的李干佐研究小組對一些Gemini表面活性劑的表面性能進行了研究報道。目前一些有關Gemini表面活性劑的合成及性能研究相關的報道在國內雜志開始相繼出現，如：季銨鹽Gemini陽離子表面活性劑、含酯基季銨鹽Gemini陽離子表面活性劑、二壬基苯酚縮合以及甘氨酸衍生物季銨鹽Gemini表面活性劑，但這方面的研究工作還有待進一步提高。由此可見，Gemini表面活性劑的研究始于上世紀70年代Bunton等合成的一種雙季銨鹽相轉移催化劑。由于該類表面活性劑具有許多傳統表面活性劑所無法相媲美的性能，如表征膠束生成能力及降低表面張力效率的兩個特征指標：臨界膠束濃度(cmc)和C₂₀比傳統表面活性劑分別降低兩到三個數量級。1991年，F.M.Menger等首先使用Gemini給這類表面活性劑命名，此后這類新型結構的表面活性劑在全世界范圍內引起了人們的廣泛關注。目前該領域已經成為國際交叉學科及相關領域研究的一個熱門領域。

Gemini表面活性劑又被稱為孿連表面活性劑、偶聯表面活性劑或者雙生表面活性劑，是一種具有高表面活性的低聚合的新型表面活性劑。這類表面活性劑是通過一個聯接基團將兩個相同或者相似的表面活性劑單體在其親水頭基或親水頭基附近通過化學鍵聯接而形成的一類新型表面活性劑，從而可調控頭基的性質，產生相當高的表面活性。Gemini表面活性劑分子結構的兩親性使它們能夠自發地在界面上吸附以及在溶液中聚集。按其親水頭基類型，Gemini表面活性劑可以分為陽離子型、陰離子型、兩性離子型和非離子型Gemini表面活性劑。在Gemini表面活性劑中，近年來研究發展較快的是陽離子型Gemini表面活性劑，它們大部分是含N的化合物，又稱為季銨鹽型Gemini陽離子表面活性劑。