[发明专利]一种表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于表面活性剂的制备领域，特别涉及一种表面活性剂及其制备方法和用其制备的增粘剂树脂乳液。

背景技术

随着现代技术的发展，人们对环境保护的重视，在胶粘剂、涂料等工业领域中相继开发出无污染、无公害、低成本、并且使用安全方便的乳液型产品，即“绿色环保”产品。上世纪八十年代后，乳液型胶粘剂和涂料已经在胶粘剂和涂料工业中占主导地位。松香酯是增粘剂树脂，将其通过乳化分散成为乳液，能很好的分散于水性体系中，用作乳液胶粘剂中的增粘剂、成膜剂，水性涂料中的成膜改性剂，造纸工业中纸浆的内施胶剂等。特别值得一提的是，松香酯增粘剂树脂乳液能显著提高乳液胶粘剂和涂料的性能，并可以降低胶粘剂和涂料成本，受到人们的普遍重视。

由于松香酯具有特殊的三稠环状结构，空间位阻很大，难以乳化，且分子的极性较大，即使被乳化又容易形成聚集体，稳定性差，尤其是软化点高的松香酯，所以乳化剂的选择成为成功制备松香酯乳液的一个关键。

最早松香酯增粘剂树脂乳液的乳化剂选择是参照造纸施胶剂中松香乳液的乳化剂，使用完全商品化的乳化剂。美国专利US5236624中报道了采用烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯盐为主的阴离子，配合少量的烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂组成复合乳化剂，制备松香酯乳液。但近年来欧美对烷基酚类表面活性剂限制使用，使得传统的通用表面活性剂必将被淘汰出松香酯乳液的应用。2003年Arizona公司的专利WO03068885中报道了采用松香酯自乳化技术制备松香酯乳液，其先合成高酸价的松香酯，再和三乙醇胺中和，加水高速分散成松香酯乳液。该方法的特点是廉价、简单、容易制备，其不足之处在于该松香酯乳液是阴离子的，只能在PH大于7(特别是大于9)的范围内使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种表面活性剂。

本发明的另一目的在于提供一种上述表面活性剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种将所述表面活性剂应用于制备增粘剂树脂乳液的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种表面活性剂的制备方法，包括下述步骤：将β-蒎烯/马来酸酐共聚物和聚环氧烷加热使其熔化至流动时开始搅拌，所述β-蒎烯/马来酸酐共聚物和聚环氧烷的质量比为1∶3.42～85.47，当温度达到150～200℃时，加入催化剂，在此温度下搅拌反应至反应物样品酸值降到2～8，停止反应，反应物冷却即制得所述的表面活性剂。

所述聚环氧烷为羧基反应性的聚环氧烷包括羟基终端的聚环氧烷或氨基终端的聚环氧烷；所述聚环氧烷为聚乙二醇，其分子量在400至20000之间。

所述催化剂的质量为β-蒎烯/马来酸酐共聚物与聚环氧烷总质量的0.2％～0.5％；所述催化剂包括硫酸、磷酸、对甲基苯磺酸等化工领域酯化反应常用催化剂。

由上述方法所制备得到的表面活性剂是梳状高分子，主链有萜烯链段，支链是水溶性的环氧烷链段。

由上述方法所制备得到的表面活性剂可通过磷酸化或磺化制备得到过磷酸化或磺化的表面活性剂。

由上述方法所制备得到的表面活性剂应用于制备增粘剂树脂乳液，其制备方法包括下述步骤：首先将松香酯加热到120℃～160℃，加入质量占松香酯质量1～6％的上述表面活性剂，搅拌均匀，降温至100℃～120℃，加入质量为松香酯质量0.8～1.2倍的80℃～98℃的水，以1500～4000转/分钟的搅拌速度搅拌至粘度迅速降低时，降低搅拌速度至30～600转/分钟继续搅拌，然后降温到25℃～40℃，停止搅拌并过滤即得到所述的增粘剂树脂乳液。

本发明与现有技术相比具有如下突出的优点及有益效果：

1本发明的表面活性剂，乳化效果很好，用其制备的增粘剂树脂乳液稳定性好，且与聚合物乳液的相容性能同时提高。

2本发明的表而活性剂是梳状高分子，主链有萜烯链段，支链是水溶性的环氧烷链段。主链的萜烯链段和松香酯相容性能好，可以包附在松香酯颗粒表面；水溶性的环氧烷链段呈树支状伸展在水相中。

3本发明的表面活性剂是非离子的，可以广泛应用到各种体系中。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。

实施例1

(1)制备β-蒎烯/马来酸酐共聚物(按照中国专利CN1900129中所公开的方法制备)