[发明专利]一种羟(胺)乙基烷基咪唑啉表面活性剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面活性剂的合成技术，主要适用于合成咪唑啉类衍生物，特别是羟乙基或胺乙基烷基咪唑啉表面活性剂。

技术背景

羟(胺)乙基烷基咪唑啉是一类重要的表面活性剂，广泛用于洗涤化学品、日用化学品、油田化学、涂料、纺织等领域。

羟(胺)乙基烷基咪唑啉季胺化后成为两性表面活性剂，有着非常重要的用途。比如氨基乙十六烷基咪唑啉乙酸钠是目前新型缓蚀剂的主要发展方向，主要用于石油开采、原油储运、金属加工等过程，这类表面活性剂由于对环境无害成为缓蚀剂的研究热点。

发明内容

本发明涉及一种合成羟(胺)乙基烷基咪唑啉的方法，通过这种方法可以合成多种表面活性剂。

本方法以C₇-C₂₀的脂肪酸、羟乙基乙二胺(AEEA)或二乙烯三胺(DEEA)为原料，加入带水剂和催化剂进行酰化、环合反应生成目标产物，通过测定反应物的咪唑啉环含量和胺值来确定反应终点。反应结束后脱出带水剂和过量的中间体、将催化剂过滤后便得到成品。

反应机理如下：

R为C₆-C₁₉；

R1为CH₂CH₂OH或CH₂CH₂NH₂

本方法中的脂肪酸为C₇-C₂₀直连或非直链脂肪酸，如辛酸、异辛酸、椰子油酸、月桂酸、妥尔油酸、动物油酸、植物油酸、棕榈酸、硬脂酸、松香酸等，优选C₁₂-C₁₈的脂肪酸；胺可以为多乙烯胺，如二乙烯三胺、三乙烯四胺、羟乙基乙二胺等，优选羟乙基乙二胺、二乙烯三胺。带水剂为不溶于水的烷烃或芳烃，如正庚烷、甲苯、二甲苯。

本发明中脂肪酸与胺的摩尔比为1∶0.8-1.5，根据使用目的不同确定反应配比，优选为1∶1-1.3。带水剂通常为体系20-40％，随着反应温度的升高应不断减少带水剂的用量，优选为20％-30％。催化剂通常采用固体形式的催化剂，本发明中采用自制固体金属化合物作为催化剂。反应温度分阶段进行，在140-220℃下进行，优选为150-190℃，反应时间为3-18小时，优选4-6小时。

反应结束后在真空度为-0.6到-0.98脱出带水剂，然后于50-60℃下将催化剂滤出，带水剂和催化剂均可以多次循环使用，避免对环境造成污染。

反应过程中使用自动电位滴定方法来检测咪唑啉含量，采用高氯酸法检测系统胺值，以此来确定反应终点。

具体实施方式

实施例1

  组分名称  用量  椰子油酸  218.8  羟乙基乙二胺  104.15  二甲苯  70  催化剂  3