本发明涉及一种表面活性剂，尤其涉及一种改性复合型表面活性剂。
背景技术：
表面活性剂，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
近年来，随着技术的快速进步，人们对各种材料的应用要求也越来越高。有机氟材料表面张力较低，有机硅材料中硅氧烷主链具有柔顺卷曲的特性，故而使得含氟硅类的表面活性剂的用量急剧增加。有机氟材料耐低温性能较差，而有机硅材料耐化学介质性能也不强，这造成了它们的应用领域受到一定的限制。
单一组分的表面活性剂的性能满足不了现有技术的需求，因此亟需设计一种改性复合型表面活性剂来解决现有技术的问题。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种改性复合型表面活性剂，具有优异的耐高低温性、耐腐蚀性及耐候性，同时又具有优异的化学稳定性与防水拒油性。
本发明提出的一种改性复合型表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂15-25份、氨基聚醚有机硅表面活性剂3-5份、氟硅表面活性剂4-8份、三乙醇胺1-3份、乙二胺四乙酸二钠2-4份、十二烷基苯磺酸钠3-5份、乙二酸钠1-3份、十二烷基硫酸钠2-4份、十六烷基三甲基溴化铵3-5份、二辛基琥珀酸磺酸钠4-8份、吐温40 2-5份、聚山梨酯40 3-5份、α-烯烃磺酸钠4-6份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱1-3份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐2-5份、四烷基氯化铵1-3份、乙醇4-8份。
优选地，氟硅表面活性剂的原料按重量份包括：1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯20-40份、二氯二甲基硅烷3-8份、甲基丙烯酰氯2-6份、正丁基锂2-5份、四甲基乙二胺1-4份、三乙基胺四氢呋喃2-4份、偶氮二异丁腈4-8份。
优选地，氟硅表面活性剂按如下工艺进行制备：将1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯、正丁基锂、四甲基乙二胺和二氯二甲基硅烷混合均匀，升温至75-85℃，保温2-4h，然后加入三乙基胺四氢呋喃和甲基丙烯酰氯混合均匀，继续升温至85-95℃，保温1.5-3.5h，接着加入偶氮二异丁腈混合均匀，搅拌35-45min，冷却至室温得到氟硅表面活性剂。
优选地，改性有机硅表面活性剂的原料按重量份包括：α，ω-含氢硅油15-25份、烯丙基缩水甘油醚18-32份、聚醚胺2-5份、氯铂酸3-6份、异丙醇4-8份。
优选地，改性有机硅表面活性剂按如下工艺进行制备：将α，ω-含氢硅油、烯丙基缩水甘油醚和异丙醇混合均匀，通入氮气，搅拌10-20min，然后加入氯铂酸，升温至85-105℃，保温4-5h，减压蒸馏，冷却至室温得到物料a；将物料a和聚醚胺混合均匀，升温至75-85℃，保温3-5h，蒸出溶剂，接着继续升温至85-95℃，于55-65kPa真空脱低沸物25-35min，降低至室温得到改性有机硅表面活性剂。
优选地，改性有机硅表面活性剂的原料中，α，ω-含氢硅油中，含Si-H基的氢质量分数为0.265-0.285％，粘度为280-320mPa·s。
优选地，改性有机硅表面活性剂、氨基聚醚有机硅表面活性剂、氟硅表面活性剂、三乙醇胺、乙二胺四乙酸二钠、十二烷基苯磺酸钠和乙二酸钠的重量比为18-22：3.5-4.5：5-7：1.5-2.5：2.5-3.5：3.5-4.5：1.5-2.5。
优选地，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂18-22份、氨基聚醚有机硅表面活性剂3.5-4.5份、氟硅表面活性剂5-7份、三乙醇胺1.5-2.5份、乙二胺四乙酸二钠2.5-3.5份、十二烷基苯磺酸钠3.5-4.5份、乙二酸钠1.5-2.5份、十二烷基硫酸钠2.5-3.5份、十六烷基三甲基溴化铵3.5-4.5份、二辛基琥珀酸磺酸钠5-7份、吐温40 3-4份、聚山梨酯40 3.5-4.5份、α-烯烃磺酸钠4.5-5.5份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱1.5-2.5份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐3-4份、四烷基氯化铵1.5-2.5份、乙醇5-7份。
优选地，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂20份、氨基聚醚有机硅表面活性剂4份、氟硅表面活性剂6份、三乙醇胺2份、乙二胺四乙酸二钠3份、十二烷基苯磺酸钠4份、乙二酸钠2份、十二烷基硫酸钠3份、十六烷基三甲基溴化铵4份、二辛基琥珀酸磺酸钠6份、吐温40 3.5份、聚山梨酯40 4份、α-烯烃磺酸钠5份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱2份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐3.5份、四烷基氯化铵2份、乙醇6份。
本发明的一种改性复合型表面活性剂，其原料包括改性有机硅表面活性剂、氨基聚醚有机硅表面活性剂、氟硅表面活性剂、三乙醇胺、乙二胺四乙酸二钠、十二烷基苯磺酸钠、乙二酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、二辛基琥珀酸磺酸钠、吐温40、聚山梨酯40、α-烯烃磺酸钠、十二烷氧基羟丙基甜菜碱、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、四烷基氯化铵和乙醇。其中以改性有机硅表面活性剂为主料，辅助添加氟硅表面活性剂，并添加氨基聚醚有机硅表面活性剂、三乙醇胺、乙二胺四乙酸二钠、十二烷基苯磺酸钠、乙二酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、二辛基琥珀酸磺酸钠、吐温40、聚山梨酯40、α-烯烃磺酸钠、十二烷氧基羟丙基甜菜碱、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、四烷基氯化铵和乙醇作为补强剂和助剂，有效提高了本发明改性复合型表面活性剂的综合性能，使其具有耐高低温性、耐腐蚀性及耐候性，同时又具有优异的化学稳定性与防水拒油性。其中添加的改性有机硅表面活性剂以α，ω-含氢硅油、烯丙基缩水甘油醚、聚醚胺、氯铂酸和异丙醇为原料，其中以异丙醇为溶剂，以氯铂酸为催化剂，将α，ω-含氢硅油、烯丙基缩水甘油醚和聚醚胺经过硅氢加成反应，开环反应制备得到改性有机硅表面活性剂，能够有效提高本发明改性复合型表面活性剂的耐酸碱性和化学稳定性。添加的氟硅表面活性剂以1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯、二氯二甲基硅烷和甲基丙烯酰氯、正丁基锂、四甲基乙二胺和三乙基胺四氢呋喃为基本原料，然后以偶氮二异丁腈为引发剂，制备得到的改性氟硅表面活性剂具有优异的的耐高低温性、耐腐蚀性及耐候性，同时又具有优异的化学稳定性与防水拒油性。本发明制备得到的改性复合表面活性剂具有优异的耐高低温性、耐腐蚀性及耐候性，同时又具有优异的化学稳定性与防水拒油性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性有机硅表面活性剂的重量份可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份；氨基聚醚有机硅表面活性剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；氟硅表面活性剂的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；三乙醇胺的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；乙二胺四乙酸二钠的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；十二烷基苯磺酸钠的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；乙二酸钠的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；十二烷基硫酸钠的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；十六烷基三甲基溴化铵的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二辛基琥珀酸磺酸钠的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；吐温40的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚山梨酯40的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；α-烯烃磺酸钠的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；十二烷氧基羟丙基甜菜碱的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；四烷基氯化铵的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；乙醇的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份。
实施例1
本发明提出的一种改性复合型表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂20份、氨基聚醚有机硅表面活性剂4份、氟硅表面活性剂6份、三乙醇胺2份、乙二胺四乙酸二钠3份、十二烷基苯磺酸钠4份、乙二酸钠2份、十二烷基硫酸钠3份、十六烷基三甲基溴化铵4份、二辛基琥珀酸磺酸钠6份、吐温40 3.5份、聚山梨酯40 4份、α-烯烃磺酸钠5份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱2份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐3.5份、四烷基氯化铵2份、乙醇6份。
氟硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将30份1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯、3.5份正丁基锂、2.5份四甲基乙二胺和5.5份二氯二甲基硅烷混合均匀，升温至80℃，保温3h，然后加入3份三乙基胺四氢呋喃和4份甲基丙烯酰氯混合均匀，继续升温至90℃，保温2.5h，接着加入6份偶氮二异丁腈混合均匀，搅拌40min，冷却至室温得到氟硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将20份α，ω-含氢硅油、25份烯丙基缩水甘油醚和6份异丙醇混合均匀，通入氮气，搅拌15min，然后加入4.5份氯铂酸，升温至95℃，保温4.5h，减压蒸馏，冷却至室温得到物料a；将物料a和3.5份聚醚胺混合均匀，升温至80℃，保温4h，蒸出溶剂，接着继续升温至90℃，于60kPa真空脱低沸物30min，降低至室温得到改性有机硅表面活性剂。
其中，α，ω-含氢硅油中，含Si-H基的氢质量分数为0.275％，粘度为300mPa·s。
实施例2
本发明提出的一种改性复合型表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂15份、氨基聚醚有机硅表面活性剂5份、氟硅表面活性剂4份、三乙醇胺3份、乙二胺四乙酸二钠2份、十二烷基苯磺酸钠5份、乙二酸钠1份、十二烷基硫酸钠4份、十六烷基三甲基溴化铵3份、二辛基琥珀酸磺酸钠8份、吐温40 2份、聚山梨酯40 5份、α-烯烃磺酸钠4份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱3份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐2份、四烷基氯化铵3份、乙醇4份。
氟硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将20份1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯、5份正丁基锂、1份四甲基乙二胺和8份二氯二甲基硅烷混合均匀，升温至75℃，保温4h，然后加入2份三乙基胺四氢呋喃和6份甲基丙烯酰氯混合均匀，继续升温至85℃，保温3.5h，接着加入4份偶氮二异丁腈混合均匀，搅拌45min，冷却至室温得到氟硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将15份α，ω-含氢硅油、32份烯丙基缩水甘油醚和4份异丙醇混合均匀，通入氮气，搅拌20min，然后加入3份氯铂酸，升温至105℃，保温4h，减压蒸馏，冷却至室温得到物料a；将物料a和5份聚醚胺混合均匀，升温至75℃，保温5h，蒸出溶剂，接着继续升温至85℃，于65kPa真空脱低沸物25min，降低至室温得到改性有机硅表面活性剂。
其中，α，ω-含氢硅油中，含Si-H基的氢质量分数为0.265％，粘度为320mPa·s。
实施例3
本发明提出的一种改性复合型表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂25份、氨基聚醚有机硅表面活性剂3份、氟硅表面活性剂8份、三乙醇胺1份、乙二胺四乙酸二钠4份、十二烷基苯磺酸钠3份、乙二酸钠3份、十二烷基硫酸钠2份、十六烷基三甲基溴化铵5份、二辛基琥珀酸磺酸钠4份、吐温40 5份、聚山梨酯40 3份、α-烯烃磺酸钠6份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱1份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐5份、四烷基氯化铵1份、乙醇8份。
氟硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将40份1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯、2份正丁基锂、4份四甲基乙二胺和3份二氯二甲基硅烷混合均匀，升温至85℃，保温2h，然后加入4份三乙基胺四氢呋喃和2份甲基丙烯酰氯混合均匀，继续升温至95℃，保温1.5h，接着加入8份偶氮二异丁腈混合均匀，搅拌35min，冷却至室温得到氟硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将25份α，ω-含氢硅油、18份烯丙基缩水甘油醚和8份异丙醇混合均匀，通入氮气，搅拌10min，然后加入6份氯铂酸，升温至85℃，保温5h，减压蒸馏，冷却至室温得到物料a；将物料a和2份聚醚胺混合均匀，升温至85℃，保温3h，蒸出溶剂，接着继续升温至95℃，于55kPa真空脱低沸物35min，降低至室温得到改性有机硅表面活性剂。
其中，α，ω-含氢硅油中，含Si-H基的氢质量分数为0.285％，粘度为280mPa·s。
实施例4
本发明提出的一种改性复合型表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂18份、氨基聚醚有机硅表面活性剂4.5份、氟硅表面活性剂5份、三乙醇胺2.5份、乙二胺四乙酸二钠2.5份、十二烷基苯磺酸钠4.5份、乙二酸钠1.5份、十二烷基硫酸钠3.5份、十六烷基三甲基溴化铵3.5份、二辛基琥珀酸磺酸钠7份、吐温40 3份、聚山梨酯40 4.5份、α-烯烃磺酸钠4.5份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱2.5份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐3份、四烷基氯化铵2.5份、乙醇5份。
氟硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将25份1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯、4.5份正丁基锂、1.5份四甲基乙二胺和7份二氯二甲基硅烷混合均匀，升温至78℃，保温3.5h，然后加入2.5份三乙基胺四氢呋喃和5份甲基丙烯酰氯混合均匀，继续升温至88℃，保温3.2h，接着加入5份偶氮二异丁腈混合均匀，搅拌42min，冷却至室温得到氟硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将18份α，ω-含氢硅油、31份烯丙基缩水甘油醚和5份异丙醇混合均匀，通入氮气，搅拌18min，然后加入4份氯铂酸，升温至102℃，保温4.2h，减压蒸馏，冷却至室温得到物料a；将物料a和4份聚醚胺混合均匀，升温至78℃，保温4.5h，蒸出溶剂，接着继续升温至88℃，于62kPa真空脱低沸物28min，降低至室温得到改性有机硅表面活性剂。
其中，α，ω-含氢硅油中，含Si-H基的氢质量分数为0.268％，粘度为315mPa·s。
实施例5
本发明提出的一种改性复合型表面活性剂，其原料按重量份包括：改性有机硅表面活性剂22份、氨基聚醚有机硅表面活性剂3.5份、氟硅表面活性剂7份、三乙醇胺1.5份、乙二胺四乙酸二钠3.5份、十二烷基苯磺酸钠3.5份、乙二酸钠2.5份、十二烷基硫酸钠2.5份、十六烷基三甲基溴化铵4.5份、二辛基琥珀酸磺酸钠5份、吐温40 4份、聚山梨酯40 3.5份、α-烯烃磺酸钠5.5份、十二烷氧基羟丙基甜菜碱1.5份、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐4份、四烷基氯化铵1.5份、乙醇7份。
氟硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将35份1，3-双(2-羧基六氟异丙基)苯、2.5份正丁基锂、3.5份四甲基乙二胺和4份二氯二甲基硅烷混合均匀，升温至82℃，保温2.5h，然后加入3.5份三乙基胺四氢呋喃和3份甲基丙烯酰氯混合均匀，继续升温至92℃，保温1.8h，接着加入7份偶氮二异丁腈混合均匀，搅拌38min，冷却至室温得到氟硅表面活性剂。
改性有机硅表面活性剂按如下工艺进行制备：按重量份将22份α，ω-含氢硅油、19份烯丙基缩水甘油醚和7份异丙醇混合均匀，通入氮气，搅拌12min，然后加入5份氯铂酸，升温至88℃，保温4.8h，减压蒸馏，冷却至室温得到物料a；将物料a和3份聚醚胺混合均匀，升温至82℃，保温3.5h，蒸出溶剂，接着继续升温至92℃，于58kPa真空脱低沸物32min，降低至室温得到改性有机硅表面活性剂。
其中，α，ω-含氢硅油中，含Si-H基的氢质量分数为0.282％，粘度为285mPa·s。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。