[发明专利]直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明属于高效表面活性剂领域，特别涉及非离子-阴离子直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂及其制备方法与用途。

背景技术

烷基酚类聚氧乙烯醚类表面活性剂作为一类性能优良的非离子类表面活性剂，它作为乳化剂、杀菌剂、除雾剂和防冻剂等广泛用于日化和工业领域；由于其分子中存在苯醚氧健，所以其化学性质很稳定，尤其具有耐温抗盐特性，但非离子类表面活性剂由于浊点的影响使其应用受到了一定的限制。

而烷基酚聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂作为一种非离子-阴离子表面活性剂，在秉承了烷基酚类聚氧乙烯醚类表面活性剂耐温抗盐优点的基础上，还克服了其浊点的不利影响，从而大大拓宽了其应用领域。

但是，目前烷基酚聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂的原料——工业品的烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂，为支链结构的辛基酚与壬基酚与环氧乙烷在引发剂引发下缩合制得，主要有以下两个不足：(1)疏水基种类少且支链化严重(其烷基链为丙稀或异丁烯齐聚所得)，支链化越严重则降解过程中产生的烷基酚降解速度越慢；(2)聚氧乙烯的数目呈possion分布，只是一粗略的平均值，而且不同厂家产品性能有差异，这些都不利于该类表面活性剂在实际中的应用。

US4485873揭示了该类表面活性剂在强化采油方面的应用，但其没有提及直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂。

CN 1296115A揭示了该类表面活性剂在提高石油采收率方面的应用，提到了工业品壬基苯酚聚氧乙烯醚作为原料，它同样没有提及直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂，而且它存在原料过于单一的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供抗高盐、抗高温和耐水解性能的非-阴离子型——直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂。

本发明的目的之二在于提供直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂的制备方法。

本发明的目的之三在于提供直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂的用途。

本发明的目的之四在于提供一种直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂体系，使之单独或在与助剂作用下，可与原油形成低或超低界面张力，能够在油田的三次采油中得到应用。

本发明的直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂的结构式为：

其中，n＝6～30；x为数值确定的(C₂H₄O)基团的数目，数值为2～20；M为碱金属离子(Li⁺，Na⁺或K⁺)、碱土金属离子(Ca²⁺，Mg²⁺或Ba²⁺)、铵基离子(NH₄⁺)或以上所述离子的混合物。

本发明的直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂是从直链烷基酚经一系列的反应，形成的一种非离子-阴离子表面活性剂物质。该类表面活性剂分子中与苯环相连的烷基链碳数为6～30，具有不同数目的(C₂H₄O)基团，其结构在于疏水链和亲水基都有很大的变化范围，并且其(C₂H₄O)基团具有稳定的个数，不存在possion分布平均值的问题，性能更稳定。另外，直链烷基酚与支链烷基酚相比有利于生物降解。

本发明的直链烷基酚均质聚氧乙烯醚乙酸类表面活性剂的制备方法包括以下步骤：

(I)直链烷基酚的合成

方法一：

其中，n＝6～30；

将苯酚加入到备有机械搅拌器、温度计、恒压加料漏斗的反应器(如三口瓶)中，室温下加入催化量的路易斯酸催化剂，充分混合，逐滴滴加α-烯烃，苯酚与α-烯烃的摩尔比为1～5∶1，滴加完毕后在温度为20～100℃下反应2～8小时，反应完毕蒸出过量的苯酚，再减压蒸馏，收集高沸程馏分，即得到直链烷基酚，收率为大于90％。

方法二：

其中，n＝6～30；

(1).在反应器(如三颈烧瓶)中加入一定量的苯酚，升温至50～80℃，向其中滴加碳原子数为6～30的酰氯，苯酚与酰氯的摩尔比为1∶1～1.3，滴加完毕后继续反应到没有气体放出，停止反应，减压蒸馏得脂肪酸苯酯。