本发明涉及表面活性剂领域,具体为高分散性的表面活性剂及其制备工艺。
背景技术:
1、分子中具有亲水基与疏水基,能富集于界面,使界面性质发生显著改变而出现界面活性的物质称为表面活性剂,常用的表面活性剂多为分子量为数百的低分子量化合物,随着诸多热点领域如强化采油、药物载体与控制释放、生物模拟、聚合物lb膜、医用高分子材料(抗凝血)、乳液聚合等的深入研究,对表面活性剂的要求日趋多样化和高性能化,具有表面活性的高分子化合物现已成为人们关注的焦点,通常将分子量在数千以上且具有表面活性的物质称为高分子表面活性剂。
2、最早使用的高分子表面活性剂有纤维素及其衍生物,以及作为胶体保护剂使用的天然海藻酸钠和各种淀粉,1951年首次合成了高分子表面活性剂——聚1十二烷基4乙烯吡啶溴化物并将其命名为聚皂;随后1954年报道了非离子型高分子表面活性剂聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的合成,并将其进行了工业化生产,可使溶液的表面张力降至33 1mnm,与低分子表面活性剂相比,高分子表面活性剂具有以下特点:(1)具有较高的分子量,渗透能力差,可形成单分子胶束或多分子胶束;(2)溶液粘度高,成膜性好;(3)具有很好的分散、乳化、增稠、稳定以及絮凝等性能,起泡性差,常作消泡剂;(4)大多数高分子表面活性剂是低毒或无毒的,具有环境友好性;(5)降低表面张力和界面张力的能力较弱,且表面活性随分子量的升高急剧下降,当疏水基上引入氟烷基或硅烷基时其降低表面张力的能力显著增强,与普通的表面活性剂相似,高分子表面活性剂也可以分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。
3、但是,传统的表面活性剂存在以下缺点:
4、(1)传统的表面活性剂分子量太大,无法被水分解,导致无法快速分散;
5、(2)传统的表面活性剂的分子结构不稳定,容易发生氧化反应,形成沉淀,导致无法快速分散。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供高分散性的表面活性剂及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出传统的表面活性剂分子量太大,无法被水分解,导致无法快速分散;传统的表面活性剂的分子结构不稳定,容易发生氧化反应,形成沉淀,导致无法快速分散的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:高分散性的表面活性剂,它的结构式为:
3、
4、式中a=25~38,其中a为自然数。
5、高分散性的表面活性剂的制备工艺,具体包括以下步骤:
6、(1)在装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶中加入一定摩尔量的op-10,油浴加热全80℃,加入等摩尔量顺酐,升温到90℃,加入1%量的对甲米磺酸,保温4h,往体系中加入同样摩尔量的饱和亚硫酸氢钠水溶液,降温至75℃,保温反应3.5h,冷却,加入一定量的水,搅拌放料,即得阴-非离子型表活性剂;
7、(2)将制得的阴-非离子型表活性剂按一定配比加热熔融,升温至130℃左右,在常压和搅拌下把预热至80℃的乳化剂缓慢加到熔融液中,得到透明的乳液,随后在高速搅拌下加入剩余的水,使w/0型乳液逆转为o/w型乳液,加入过程中随着加入水量的不断增加,粘度也逐渐增加,当增大至一定程度时,粘度又突然变小,表明转相完毕,调整搅拌的转速,再进行强制冷却,过滤即得成品;
8、(3)向成品内加入碱性物质搅拌均匀;
9、(4)继续加入抗氧化剂,混合均匀。
10、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤一中顺酐在0.5小时内分三批加入。
11、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤二中第一次搅拌的转速为200-300r/min,第二次搅拌的转速为1 500-1 600r/min,第三次搅拌的转速为100r/min。
12、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中碱性物质为碳酸钠、碳酸氢钠。
13、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤四中的抗氧化剂为硫酸钠、硫酸铵。
14、与现有技术相比,本发明的有益效果是:在原有的高分散性的表面活性剂内加入一定量的碱性物质,如碳酸钠、碳酸氢钠等,可以提高表面活性剂的溶解度,从而达到快速分散的效果,加入一定量的抗氧化剂,如硫酸钠、硫酸铵等,可以防止表面活性剂的氧化反应,从而达到快速分散的效果。
1.高分散性的表面活性剂,其特征在于,它的结构式为:
2.根据权利要求1所述的高分散性的表面活性剂的制备工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的高分散性的表面活性剂的制备工艺,其特征在于,所述步骤一中顺酐在0.5小时内分三批加入。
4.根据权利要求2所述的高分散性的表面活性剂的制备工艺,其特征在于,所述步骤二中第一次搅拌的转速为200-300r/min,第二次搅拌的转速为1500-1600r/min,第三次搅拌的转速为100r/min。
5.根据权利要求2所述的高分散性的表面活性剂的制备工艺,其特征在于,所述步骤三中碱性物质为碳酸钠、碳酸氢钠。
6.根据权利要求2所述的高分散性的表面活性剂的制备工艺,其特征在于,所述步骤四中的抗氧化剂为硫酸钠、硫酸铵。