专利名称：十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法
技术领域：
本发明涉及聚氧乙烯烷基胺的阳离子改性，使其在某些方面具有优良的应用性 能，属有机化学中季铵盐型阳离子表面活性剂的合成技术领域。
背景技术：
聚氧乙烯烷基胺可以作为染色用勻染剂和纤维保护剂，在某种程度上具有阳离子 表面活性剂的特征，随着环氧乙烷加成数的增大，阳离子性逐渐减弱，非离子性逐渐增强。 聚氧乙烯烷基胺在酸性条件下呈阳离子性，可与酸性染料络合成盐，发生亲染料勻染作用， 能抑制染色速率过快。在媒染染料染色中，聚氧乙烯烷基胺可以防止产生染斑与纤维脆化。在纺织印染助剂领域，聚氧乙烯(12)十八烷基胺商品名——尼凡丁 AN，由于兼具 阳离子和非离子表面活性剂的性质，所以在毛、麻、丝、合成纤维中作勻染剂，增加用量则成 为剥色剂，适用于酸性染料、中性及还原染料等。另外，较高HLB值的非离子表面活性剂脂 肪醇聚氧乙烯醚(如平平加0)可以提高染色物的色泽鲜艳度以及摩擦牢度。由此推断并经过实践证明，具有阳离子性并且含有适当环氧乙烷加成数的长链烷 基双聚氧乙烯基苄基氯化铵，作为酸性染料的勻染剂可以达到良好的效果。而此类产品的 合成及应用尚未见报道。
发明内容
本发明目的是提供一种兼具阳离子性和非离子性的新型勻染剂产品——十八烷 基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯 化铵的合成方法，以十八烷基伯胺、环氧乙烷和氯化苄为原料，其特征在于包括以下步骤A)聚合，聚合所需原料为十八烷基伯胺与环氧乙烷，所述十八烷基伯胺与环氧乙 烷的摩尔比为1 10 60，首先在90 100°C的环境下，在全部原料的十八烷基伯胺中加入摩尔量为十八烷 基伯胺摩尔量的1. 8 2. 2倍环氧乙烷，反应至压力降低速度不大于每10分钟0. 005MPa ； 加入碱性催化剂，在100 150°C、0. 1 0. 4MPa的环境下，加入余下的环氧乙烷，反应至压 力降低速度不大于每10分钟0. 005MPa,生成聚氧乙烯十八烷基胺；B)季铵化反应，所述聚氧乙烯十八烷基胺与氯化苄以1 0. 5 1. 1摩尔比，在极 性介质中，70 100°C温度环境，回流下进行季铵化反应，反应4 12小时后，制得十八烷 基双聚氧乙烯基苄基氯化铵。根据实际需要，可对制得的十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵通过水蒸气蒸馏除 去产物中残留的氯化苄；所述水蒸气蒸馏所用的水蒸气温度为100 140°C。所述碱性催化剂是氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠的任意一种或二种以上的 混合物；所述碱性催化剂的加入量可为十八烷基伯胺与环氧乙烷总质量的0. 5 10. 0%。。 所述极性介质是水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇的任意一种或二种以上的混合物。
采用本发明方法制得的十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵是一种兼具聚氧乙烯 烷基胺和较高HLB值脂肪醇聚氧乙烯醚二者优良性能的新型勻染剂，主要用作酸性染料对 羊毛、真丝和尼龙进行染色时的勻染剂。使用效果极佳，可改善织物色光，提高摩擦牢度。通 过提高燃料的渗透力、缓染性、移染性和溶解性，来获得良好的勻染性。适用于各种酸性染 料的染色，并可降低酸的用量，减少对纤维的损伤；用量多时可作为剥色剂使用。在水中的 溶解性较好，溶解速度很快，且具有良好的增溶作用，对大多数酸性染料的增溶作用显著。
具体实施方式
本发明为十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法，以十八烷基伯胺、环氧 乙烷和氯化苄为原料，首先，十八烷基伯胺与环氧乙烷聚合生成聚氧乙烯十八烷基胺 ’然 后，聚氧乙烯十八烷基胺与氯化苄在极性介质中进行季铵化(N-烷基化)反应，生成十八烷 基双聚氧乙烯基苄基氯化铵。如有需要可通过水蒸气蒸馏除去产物中残留的氯化苄。所述十八烷基伯胺与环氧乙烷聚合生成聚氧乙烯十八烷基胺的反应分两阶段进 行第一阶段为2mol环氧乙烷加成到Imol十八烷基伯胺的两个活泼氢原子上，此时不需催 化剂，反应可在100°C左右进行。然后在碱性催化剂作用下，100 150°C进行氧乙基链增长 反应，反应压力控制在0. 1 0. 4MPa。所述十八烷基伯胺与环氧乙烷的摩尔比可为1 10 60。所述碱性催化剂可为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠的任意一种或二中以上 混合物。所述碱性催化剂的加入量可为十八烷基伯胺与环氧乙烷总质量的0. 5 10. 0%。。所述聚氧乙烯十八烷基胺与氯化苄的摩尔比可为1 0. 5 1. 1。所述极性介质可为水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇的任意一种或二中以上混合物。所述季铵化(N-烷基化)反应的反应温度可为70 100°C，在回流下反应，反应时 间可为4 12h。所述水蒸气蒸馏所用的水蒸气温度为100 140°C。实施例1在反应器中加入269g(Imol)十八烷基伯胺，加热到90°C，通入79. 2g(l. 8mol)环 氧乙烷，反应至压力降低速度不大于每10分钟0. 005MPa,加入0. 035g氢氧化钾，继续通入 360. 8g(8. 2mol)环氧乙烷，控制反应温度100 105°C、压力0. 3 0. 4MPa。反应结束后，冷 却，加入甲醇，搅拌升温至65°C，开始滴加126. 5g (Imol)氯化苄，滴加过程中控制温度60 70°C。滴加完毕于继续搅拌0.5h。然后逐渐升温到80 85°C，保温反应4h后得到十八烷 基双聚氧乙烯基(10)苄基氯化铵，HLB值13左右。上述反应的化学方程式为
权利要求
1.一种十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法，它以十八烷基伯胺、环氧乙烷 和氯化苄为原料，其特征在于包括以下步骤A)聚合，聚合所需原料为十八烷基伯胺与环氧乙烷，所述十八烷基伯胺与环氧乙烷的 摩尔比为1 10 60，首先在90-100°C的环境下，在全部原料的十八烷基伯胺中加入摩尔量为十八烷基伯胺 摩尔量的1. 8 2. 2倍环氧乙烷，反应至压力降低速度不大于每10分钟0. 005MPa ；加入碱 性催化剂，在100-150°C、0. 1 0. 4MPa的环境下，加入余下的环氧乙烷，反应至压力降低速 度不大于每10分钟0. 005MPa,生成聚氧乙烯十八烷基胺；B)季铵化反应，将聚合得到的聚氧乙烯十八烷基胺与氯化苄以1 0.5 1.1摩尔 比，在极性介质中，70 100°C温度环境，回流下进行季铵化反应，反应4 12小时后，制得 十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵。
2.根据权利要求1所述的十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法，其特征在于 对制得的十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵通过水蒸气蒸馏除去产物中残留的氯化苄；所 述水蒸气蒸馏所用的水蒸气温度为100 140°C。
3.根据权利要求1或2所述的十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法，其特征 在于所述碱性催化剂是氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠的任意一种或二种以上的混合 物；所述碱性催化剂的加入量可为十八烷基伯胺与环氧乙烷总质量的0. 5 10. 0%。。
4.据权利要求1或2所述的十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法，其特征在 于所述极性介质是水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇的任意一种或二种以上的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵的合成方法，以十八烷基伯胺、环氧乙烷和氯化苄为原料，其特征在于包括以下步骤A)聚合，聚合所需原料为十八烷基伯胺与环氧乙烷，生成聚氧乙烯十八烷基胺；B)季铵化反应，所述聚氧乙烯十八烷基胺与氯化苄以1∶0.5～1.1摩尔比，在极性介质中，70～100℃温度环境，回流下进行季铵化反应，反应4～12小时后，制得十八烷基双聚氧乙烯基苄基氯化铵。本发明方法制得的产品适用于各种酸性染料的染色，并可降低酸的用量，减少对纤维的损伤；用量多时可作为剥色剂使用。在水中的溶解性较好，溶解速度很快，且具有良好的增溶作用，对大多数酸性染料的增溶作用显著。
文档编号C08G65/337GK102108054SQ20101054985
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者李福强, 王伟松, 王新荣, 郭晓锋, 金一丰 申请人:浙江皇马科技股份有限公司