一种复合表面活性剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及表面活性剂制备，具有涉及一种复合表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、表面活性剂是指是能使目标溶液表面张力显著下降的物质，具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂可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)离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复合表面活性剂以及其他表面活性剂等。

2、在表面活性剂中，磷酸酯表面活性剂是一类重要的阴离子表面活性剂。按来源的不同，磷酯可分为合成磷脂和天然磷脂两大类，它们之间主要区别在于合成磷脂可以根据实际需要进行分子设计，从而按要求合成出性能、结构多样化的目标产物，而天然磷脂的结构却是自然而定的。

3、磷酸酯表面活性剂具有很多优良性能而被广泛应用到各种领域中，其优良性能主要包括良好的溶解性、乳化性、临界胶束浓度低、能很好的降低溶液的表面张力、易生物降解以及低的刺激性等，且其耐电解质性，耐酸、碱性，抗静电性以及热稳定性均较一般阴离子型表面活性剂要好得多。

4、到目前为止，烷基磷酸酯和聚醚型磷酸酯是国际上最常用的两种磷酸酯表面活性剂，聚醚型磷酸酯磷酸酯一般而言由于分子中有亲水结构使得该类表面活性剂具有良好的水溶性、乳化性和净洗性。另外磷酸单双酯分子中都含有羟基结构，因而都呈现出较强的酸性，如果不经中和直接使用会有较大的刺激性，因此，磷酸酯作为表面活性剂添加到日用化学品中前，都要将其用碱进行中和反应成盐后才能使用。

5、然而，现有技术中的磷酸酯表面活性剂耐酸碱性和热稳定性仍有待提高，并且随着科技与材料的不断发展和进步，单一的磷酸酯表面活性剂的表面活性能力逐渐无法满足生产研究的需求。

6、因此，目前亟需一种具有优异表面活性能力并且耐酸碱性和热稳定性强，含有磷酸酯的复合表面活性剂。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有优异表面活性能力并且耐酸碱性和热稳定性强，含有磷酸酯的复合表面活性剂及其制备方法和应用。

2、技术方案：

3、本发明一方面提供一种复合表面活性剂，包含非离子表面活性剂、含硅磷酸酯表面活性剂和去离子水；

4、所述含硅磷酸酯表面活性剂具有如下式a所示结构：

5、

6、其中n＝10、12、14、16。

7、进一步地，所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种。

8、本发明另一方面提供上述任意一项复合表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

9、(1)4-(三甲硅基)苯酚经磷化剂酯化、水解后制得含硅磷酸酯表面活性剂；

10、(2)非离子表面活性剂和含硅磷酸酯表面活性剂混合后制得所述复合表面活性剂。

11、本发明通过4-(三甲硅基)苯酚经磷化剂酯化、水解后制得含硅磷酸酯表面活性剂，其通过磷酸酯结构，具有良好的亲水能力和发泡能力，进而具有优异的乳化、分散、润湿等性能并且性质接近天然磷脂，刺激性低。

12、进一步地，所述步骤(1)的具体方法为：

13、s1.在冰水浴的反应器中加入三氯氧磷、吡啶、4-(三甲硅基)苯酚和四氢呋喃，搅拌反应4-6小时；

14、s2.向步骤s1的反应器中滴加烷基醇和四氢呋喃的混合溶液，升温至30-40℃搅拌反应4-6小时；

15、s3.向步骤s2的反应器中加入去离子水，升温至50-60℃反应2-4小时后加入乙醇钠搅拌均匀后冷却、过滤、洗涤、干燥后制得所述含硅磷酸酯表面活性剂。

16、本发明在磷酸酯结构中引入苯环结构和甲基硅结构，通过苯环结构和甲基硅结构优异的稳定性，可以显著提高其耐酸碱性和热稳定性，并且甲基硅结构可以进一步降低液体表面张力，进而提高表面活性能力。

17、进一步地，所述步骤s1中三氯氧磷、吡啶和4-(三甲硅基)苯酚的质量比为(1.5-1.8)：(1-1.5)：(1-1.2)。

18、进一步地，所述步骤s2中烷基醇与步骤s1中4-(三甲硅基)苯酚的质量比为1-1.5：1。

19、进一步地，所述步骤s2中烷基醇选自正癸醇、正十二醇、正十四醇或正十六醇中的一种。

20、进一步地，所述步骤(2)的具体方法为：在反应器中，加入非离子表面活性剂、含硅磷酸酯表面活性剂和去离子水，混合后调节ph至8-10，制得所述复合表面活性剂。

21、本发明通过含硅磷酸酯表面活性剂与非离子表面活性剂复配，通过两者阴离子与非离子表面活性剂的协同增效作用，可以进一步提高复合表面活性剂的表面活性能力。

22、进一步地，所述非离子表面活性剂、含硅磷酸酯表面活性剂和去离子水的质量比为(3-5)：(3-5)：(90-100)。

23、最后，本发明提供上述任意一项复合表面活性剂在日用化工、食品、医药、纺织和石油开采领域中的应用。

24、有益效果：

25、(1)本发明提供的复合表面活性剂，通过含硅磷酸酯表面活性剂与非离子表面活性剂之间的复配，具有优异的表面活性能力，并且耐酸碱性和热稳定性强，可以广泛应用于日用化工、食品、医药、纺织和石油开采领域。

26、(2)本发明提供的复合表面活性剂中，通过4-(三甲硅基)苯酚经磷化剂酯化、水解后制得含硅磷酸酯表面活性剂，其通过磷酸酯结构，具有良好的亲水能力和发泡能力，进而具有优异的乳化、分散、润湿等性能并且性质接近天然磷脂，刺激性低。

27、(3)本发明提供的复合表面活性剂中的含硅磷酸酯表面活性剂，在磷酸酯结构中引入苯环结构和甲基硅结构，通过苯环结构和甲基硅结构优异的稳定性，可以显著提高其耐酸碱性和热稳定性，并且甲基硅结构可以进一步降低液体表面张力，进而提高表面活性能力。

28、(4)本发明提供的复合表面活性剂，通过含硅磷酸酯表面活性剂与非离子表面活性剂复配，通过两者阴离子与非离子表面活性剂的协同增效作用，可以进一步提高复合表面活性剂的表面活性能力。

技术特征：

1.一种复合表面活性剂，其特征在于，包含非离子表面活性剂、含硅磷酸酯表面活性剂和去离子水；

2.根据权利要求1所述的复合表面活性剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种。

3.权利要求1-2任意一项所述复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体方法为：

5.根据权利要求4所述的复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中三氯氧磷、吡啶和4-(三甲硅基)苯酚的质量比为（1.5-1.8）：（1-1.5）：（1-1.2）。

6.根据权利要求4所述的复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中烷基醇与步骤s1中4-(三甲硅基)苯酚的质量比为1-1.5：1。

7.根据权利要求4所述的复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中烷基醇选自正癸醇、正十二醇、正十四醇或正十六醇中的一种。

8.根据权利要求3所述的复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）的具体方法为：在反应器中，加入非离子表面活性剂、含硅磷酸酯表面活性剂和去离子水，混合后调节ph至8-10，制得所述复合表面活性剂。

9.根据权利要求8所述的复合表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂、含硅磷酸酯表面活性剂和去离子水的质量比为（3-5）：（3-5）：（90-100）。

10.权利要求1-2任意一项所述复合表面活性剂在日用化工、食品、医药、纺织和石油开采领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种复合表面活性剂及其制备方法和应用，所述复合表面活性剂包含非离子表面活性剂、含硅磷酸酯表面活性剂和去离子水；所述含硅磷酸酯表面活性剂具有如下式A所示结构，其中n=10、12、14、16。本发明提供的复合表面活性剂，通过含硅磷酸酯表面活性剂与非离子表面活性剂之间的复配，具有优异的表面活性能力，并且耐酸碱性和热稳定性强，可以广泛应用于日用化工、食品、医药、纺织和石油开采领域。

技术研发人员：李恩
受保护的技术使用者：上海优创化学品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5