一种低表面张力的碳氢类表面活性剂及其制备方法与流程

文档序号:23619955发布日期:2021-01-12 10:30阅读:522来源:国知局

本发明属于表面活性剂领域,特别涉及一种低表面张力的碳氢类表面活性剂及其制备方法。



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。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一般包含亲水的极性基团和亲油的非极性基团,亲水基一般有磺酸、羧酸、胺及其盐等,亲油基一般为长链烃类。由于其两亲性,在水做溶剂时,亲水基溶于水中,亲油基由于不溶于水,所以表面活性剂分子会优先分布在溶液的表面,使溶剂(一般为水)表面发生变化,溶剂表面由原来的溶剂分子取代为表面活性剂分子,达到降低表面张力、改变界面状态的效果。

表面活性剂的表面活性表征可分为降低表面张力的能力(γcmc)和降低表面张力的效率(pc20)。所谓降低表面张力的能力是指表面活性剂能把溶剂(通常是水)的表面张力降到的最低值,也就是该表面活性剂水溶液的最低表面张力,此值大致等于表面活性剂临界胶束浓度下的表面张力γcmc;表面活性剂降低表面张力的效率是指它把溶剂的表面张力下降到一定程度所需的浓度,通常采用将水的表面张力降低20mn/m所需浓度的负对数pc20作为描述此特性的参数。本发明中主要采用降低表面张力的能力即γcmc来表征表面活性剂的表面活性。

通常碳氢类表面活性剂在水溶液中的最低表面张力均在30mn/m以上;

常规碳氢类表面复配后在表面张力达到30mn/m以下时,表面活性剂体系外观会出现浑浊;体系外观无异常的情况下,单纯的添加碳氢类表面活性剂最低表面张力γcmc很难达到30mn/m以下,若想使此体系γcmc降低到30mn/m以下,一般采取添加氟碳类表面活性剂或可溶性硅油,但此种方法由于氟碳类表面活性剂和硅油的造价昂贵无疑增加了成本,且氟碳类表面活性剂和硅油难以降解,对环境影响较为恶劣。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种低表面张力的碳氢类表面活性剂及其制备方法,以解决上述问题。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种低表面张力的碳氢类表面活性剂,按质量百分比包括:脂肪醇醚硫酸钠35~45%,十二烷基二甲基氧化胺15~25%,十二烷基苯磺酸钠15~30%,十二烷基三甲基氯化铵0~10%,乙醇10~20%。

进一步的,脂肪醇醚硫酸钠aes,有效含量70%;十二烷基二甲基氧化胺ob-2,有效含量30%;十二烷基苯磺酸钠las,有效含量30%;十二烷基三甲基氯化铵1231,有效含量50%,乙醇为分析纯。

进一步的,一种低表面张力的碳氢类表面活性剂的制备方法,包括:

将脂肪醇醚硫酸钠35~45%,十二烷基二甲基氧化胺,十二烷基苯磺酸钠,十二烷基三甲基氯化铵,乙醇五种原料按照对应质量百分数依次加入三口烧瓶,充分搅拌使之混合均匀得到混合溶液。对混合溶液进行表面张力测试,满足要求则完成制备。

进一步的,加料间隔为5~10min,加料期间持续搅拌。

进一步的,将混合液逐步稀释,测试其在25℃下100ppm纯水溶液的表面张力,100ppm表面张力小于28mn/m,完成制备。

与现有技术相比,本发明有以下技术效果:

本发明中采用常规碳氢类表面活性剂进行复配,所需所有原料均为常规产品,均可在市场直接购买得到,价格低廉;且大部分表面活性剂均为含水物,均可直接添加,无需额外计算其净添加量,有利于工业化放大生产;

本发明中,低表面张力的碳氢类表面活性剂在添加量很少的情况下(如100ppm等),即可达到表面张力小于28mn/m,性价比较高;本发明中以常见的阴离子表面活性剂脂肪醇醚硫酸钠(aes)为主,aes中含有2-3个乙氧基,大量的aes会在水溶液中形成聚集数较大的胶束,对其他难溶的表面活性剂或与阴离子强作用的阳离子表面活性剂有一定增溶作用;

本发明中添加的显正电性的表面活性剂主要有十二烷基二甲基氧化胺(ob-2),ob-2在中性或酸性条件下可用作阳离子表面活性剂,在碱性条件下可作为非离子,实验证明ob-2在和阴离子复配后不会产生浑浊,但降低表面张力的能力与阳离子和阴离子复配效果相当;本发明中,低表面张力的碳氢类表面活性剂的外观透亮,且水溶性较好,不会因为添加浓度过高而出现浑浊。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例,需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

本发明提供一种低表面张力的碳氢类表面活性剂的复配方法,具体复配方法如下:

将脂肪醇醚硫酸钠(aes,有效含量70%)35~45%,十二烷基二甲基氧化胺(ob-2,有效含量30%)15~25%,十二烷基苯磺酸钠(las,有效含量30%)15~30%,十二烷基三甲基氯化铵(1231,有效含量50%)0~10%,乙醇10~20%五种原料按照相应质量百分数依次加入三口烧瓶,加料间隔为5~10min,期间继续搅拌,充分搅拌使之混合均匀。将上述混合液逐步稀释,测试其在25℃下100ppm纯水溶液的表面张力,100ppm表面张力小于28mn/m。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

将aes35%,ob-225%,las30%和乙醇10%四种原料按照相应质量百分数依次加入三口烧瓶,加料间隔为5min,期间继续搅拌,充分搅拌使之混合均匀。将上述混合液逐步稀释,测试其在25℃下100ppm纯水溶液的表面张力,100ppm表面张力为26.34mn/m。

实施例二

将aes45%,ob-215%,las20%,12315%和乙醇10%五种原料按照相应质量百分数依次加入三口烧瓶,加料间隔为10min,期间继续搅拌,充分搅拌使之混合均匀。将上述混合液逐步稀释,测试其在25℃下100ppm纯水溶液的表面张力,100ppm表面张力为27.61mn/m。

实施例三

将aes40%,ob-220%,las15%,123110%和乙醇15%五种原料按照相应质量百分数依次加入三口烧瓶,加料间隔为8min,期间继续搅拌,充分搅拌使之混合均匀。将上述混合液逐步稀释,测试其在25℃下100ppm纯水溶液的表面张力,100ppm表面张力为27.53mn/m。

实施例四

将aes35%,ob-215%,las25%,12315%和乙醇20%五种原料按照相应质量百分数依次加入三口烧瓶,加料间隔为10min,期间继续搅拌。将上述混合液逐步稀释,测试其在25℃下100ppm纯水溶液的表面张力,100ppm表面张力为27.10mn/m。

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