[发明专利]一种烷基芳基磺酸盐型超支化聚合物表面活性剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于增溶剂、乳化剂以及日用化学品和三次采油驱油用活性剂，具体涉及一种烷基芳基磺酸盐型超支化聚合物表面活性剂及制备方法。 

背景技术

超支化聚合物由于端基官能团丰富，熔点低，流变性好，溶解性良好，反应活性高，合成方法比较简单以及分子内部有空腔，近年来成为研究的热点。超支化聚合物表面活性剂拥有多个亲水（亲油）基团，这就使得超支化聚合物表面活性剂比一般表面活性剂具有更多的多样性和更高的表面活性；其次，超支化聚合物表面活性具有大量端基，且多为亲水基，其亲油基被包裹在分子内部，形成一个亲油洞穴，且部分未改性端基在水溶 

液中可以形成氢键，这就使得超支化聚合物表面活性剂可以用于包裹药物，良好的乳化性能以及良好的乳液稳定性。超支化表面活性剂的临界胶束浓度与传统表面活性剂相比，通常低1～3个数量级，这意味着超支化表面活性剂比普通表面活性剂效率更高。 

目前，烷基芳基磺酸盐在表面活性剂中是产量最大、应用最广的一类，广泛用于家庭和工业洗涤剂、化妆品、石油、农药、金属加工中。这类表面活性剂由于只含有一个亲水（亲油）基，使表面活性的提高和应用受到限制。因此，研究开发超支化聚合物表面活性剂已成为表面活性剂发展的方向。 

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种烷基芳基磺酸盐型超支化聚合物表面活性剂及制备方法，该表面活性剂具备一般超支化聚合物表面活性剂的高表面活性、低临界胶束浓度以及良好的乳化功能，同时活性剂中烷基为直链，且含有酯键，和传统的烷基芳基磺酸盐表面活性剂相比，具有更高的表面活性、更低的临界胶束浓度、更好的乳化性能和更广泛的应用， 同时易于生物降解、绿色环保。 

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 

一种烷基芳基磺酸盐型超支化聚合物表面活性剂，该表面活性剂由端羟基超支化聚合物与羧基苯磺酸钠的酰氯化产物反应得到，是一种阴离子-非离子型表面活性剂，烷基芳基磺酸盐型超支化聚合物表面活性剂的结构为： 

其中，n=0～16。 

碳原子数在0～16范围内具有表面活性。 

本发明还提供了所述烷基芳基磺酸盐型超支化聚合物表面活性剂的制备方法，在烧瓶中加入体积比为1:2的有机溶剂和氯化亚砜，分批加入氯化亚砜1/3倍摩尔比的间羧基苯磺酸钠，室温搅拌反应至无氯化氢和二氧化硫气体逸出，用胶头滴管加入N,N-二甲基甲酰胺3滴，在60℃条件下搅拌反应4h，冷却后加有机溶剂稀释，加入量为烧瓶中初次加入有机溶剂体积的四倍，再加入3倍氯化亚砜体积的正己烷，冷却至-25℃下放置12h，滤出析出的浅黄色结晶，干燥后即得中间体Ⅰ；取端羟基超支化聚合物于反应器中，然后取端羟基超支化聚合物摩尔量3倍的中间体Ⅰ溶于二氯甲烷中滴加入反应器，再加入与中间体Ⅰ等摩尔的三乙胺为催化剂，搅拌反应3小时，反应结束后，在0.1MPa、40℃下旋转蒸发1小时，再用四氯化碳萃取，过滤后得到烷基芳基磺酸盐型超支化聚合物表面活性剂，其中，n=0～16。 

所述有机溶剂为乙醚、苯、二氯甲烷或甲苯。 

所述二氯甲烷的用量能将所取中间体Ⅰ完全溶解即可。 

所述端羟基超支化聚合物可以通过如下方法制备： 

（1）首先将0.1mol二乙醇胺溶于10ml甲醇，滴加0.2mol丙烯酸甲酯，35℃下搅拌4h，反应结束后于0.08MPa下真空抽滤1h，得到AB₂型单体； 

（2）将三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸加入三口瓶中，在115℃下搅拌熔融后滴加AB₂型单体，其中AB₂型单体与三羟甲基丙烷摩尔比为2：1，催化剂的量为AB₂型单体与三羟甲基丙烷总质量的2%，于115℃下反应4h后转入旋转蒸发仪100℃下旋蒸1h，即得到端羟基超支化聚合物。 

本发明中表面活性剂的疏水基团是部分改性超支化聚合物，超支化聚合物的端基不能完全被取代或封闭。 

该表面活性剂的合成路线如下式所示： 

（1）酰氯化： 

（2）酯化： 

与现有技术相比，本发明的优点是： 

（1）本发明的表面活性剂属于超支化聚合物表面活性剂，是一种阴-非离子表面活性剂； 

（2）本发明制备方法简单，反应条件温和，操作方便，易于工业化生产；