[发明专利]一种假双子表面活性剂及其在水中原位酸碱中和的构筑方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶体化学，特别是表面活性剂化学领域，特别地涉及一种“假”双子表面活性剂，及其在水中原位酸碱中和的构筑方法。

背景技术

表面活性剂是一类分子中同时具有亲水、亲油基团的两亲化合物，它在许许多多的工业领域和日常生活中有着广泛的应用。在其发展历史中，通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的传统单链表面活性剂单体，在其亲水头基或靠近亲水头基附近，用联接基团将这两部分联接在一起形成一种新的表面活性剂，它被称为双子(Gemini)表面活性剂，其中以非共价键联接的双子表面活性剂也称为“假”双子(Psedogemini)表面活性剂。

然而迄今为止“假”双子表面活性剂的构筑方式大多采用普通的单链表面活性剂与Bola型二元盐调配，如Journal of Surfactants and Detergents,2016,19(2):237-247；Langmuir,2013,29(13):4187-4192；The Journal of Physical Chemistry B,2012,116(22):6425-6430；Soft Matter,2015,11(11):2080-2084；Journal ofSurfactants and Detergents,2015,18(1):25-31等。这样的构筑方式最大的不足是同时带入了等摩尔的无机盐(NaCl，NaBr等)，众所周知，这些无机盐会对构筑的“假”双子表面活性剂的表面活性及聚集体结构有着不同的影响，限制了所构筑的“假”双子表面活性剂的应用。

因此，中国专利105435707A公开了一种在无添加剂的情况下利用反离子耦合方式构筑具有类似浊点现象的阳离子型双子表面活性剂的方法。本发明在中国专利105435707A的基础上进一步扩展其实施范围，用两部分原材料：长链烷基的弱碱，如烷基二甲基叔胺，烷基酰胺丙基二甲基叔胺、烷基伯胺、烷基酯基叔胺中的一种或几种；和Bola型二元弱酸，如脂肪二元酸，芳香二元酸中的一种或几种；按摩尔比为2:1的比例，在50～60℃时搅拌下在水中以原位酸碱中和的方式构筑“假”双子表面活性剂，由于中和反应生成的是水，不会带入无机盐。本发明的构筑方法不需要复杂的合成与提纯过程，条件温和，工艺简单，不需要高温高压设备，能耗低，很有工业化前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种“假”双子表面活性剂，另一目的在于提供一种在水中原位酸碱中和的构筑方法。

本发明的一种“假”双子表面活性剂是由含长链烷基的弱碱和Bola型二元弱酸按摩尔比为2:1的比例，50～60℃搅拌下，以水中原位酸碱中和的方式构筑。

所述的长链烷基的弱碱包含长链烷基二甲基叔胺，长链烷基酰胺丙基二甲基叔胺，长链烷基伯胺，长链烷基酯基叔胺中的一种或几种；其中长链烷基二甲基叔胺主要包括十烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺、二十烷基二甲基叔胺、二十二烷基二甲基叔胺、二十四烷基二甲基叔胺；长链烷基酰胺丙基二甲基叔胺主要包括十烷基酰胺丙基二甲基叔胺、十二烷基酰胺丙基二甲基叔胺、十四烷基酰胺丙基二甲基叔胺、十六烷基酰胺丙基二甲基叔胺、十八烷基酰胺丙基二甲基叔胺、二十烷基酰胺丙基二甲基叔胺、二十二烷基酰胺丙基二甲基叔胺、二十四烷基酰胺丙基二甲基叔胺；长链烷基伯胺主要包括十烷基伯胺、十二烷基伯胺、十四烷基伯胺、十六烷基伯胺、十八烷基伯胺、二十烷基伯胺、二十二烷基伯胺、二十四烷基伯胺；长链烷基酯基叔胺主要包括十烷基酯基乙基二甲基叔胺、十二烷基酯基乙基二甲基叔胺、十四烷基酯基乙基二甲基叔胺、十六烷基酯基乙基二甲基叔胺、十八烷基酯基乙基二甲基叔胺、二十烷基酯基乙基二甲基叔胺、二十二烷基酯基乙基二甲基叔胺、二十四烷基酯基乙基二甲基叔胺。

所述的Bola型二元弱酸包含脂肪二元酸，芳香二元酸中的一种或几种；其中脂肪二元酸主要指C₂～C₁₅烷基或烯基二元酸，如乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷基二元酸、十二烷基二元酸、十三烷基二元酸、十四烷基二元酸、十五烷基二元酸、马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、天冬氨酸、谷氨酸等；其中芳香二元酸主要指间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、2,2'-联苯二甲酸、2,6-吡啶二甲酸、2,3-吡啶二甲酸(喹啉酸)等。

具体构筑方法为：