[发明专利]烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种如下式所示的烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐表面活性剂及其制备方法。该表面活性剂的制备方法如下：用碱性物质活化烷基糖苷后，向其中加入烯基琥珀酸酐进行酯化反应，然后加入磺化剂水溶液，经磺化得烷基糖苷烷基琥珀单酯磺酸盐。本发明的制备方法工艺简单，反应温度低，节能易控。该表面活性剂既具有烷基糖苷的性能，也具有烷基磺酸盐的特性，起泡性降低，并具有较强的乳化力，解决了常规烷基糖苷水溶性差，烷基磺酸盐耐碱性低的问题，并且可耐150g/L的烧碱溶液。

技术领域

本发明属于表面活性剂合成领域，具体涉及一种烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐表面活性剂及其制备方法。

背景技术

烷基糖苷(APG)在1893年首次被德国人Emil Fischer合成，直到20世纪80年代以后陆续被国内外的大公司(如P&G、Henkel、花王等)以及高校重视并对其研究开发。烷基糖苷是由脂肪醇与葡萄糖缩合而成的，具有非离子和阴离子两种表面活性剂的特性，泡沫性能、去污力、配伍性能优良，并且无毒、易生物降解，是一种较为环保的表面活性剂。但是长链烷基糖苷的水溶性较差，为了克服这一缺陷，在烷基糖苷上引入烷基琥珀酸单酯磺酸盐，制备一种新型阴离子表面活性剂——烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐。烷基琥珀酸单酯磺酸盐的引入，使得此类表面活性剂既具有烷基糖苷的特性，又具有烷基磺酸盐的特性，同时还具有琥珀酸酯的引入也增加了表面活性剂的去油性。另外，在强碱条件下，分子中的葡糖苷部分去离子化，使其带负电，分子间相互排斥，稳定性增加，从而对烷基磺酸盐的耐碱性有一定的提升性，同时磺酸盐阴离子的引入增加了烷基糖苷的水溶性，长链烷基的引入可以使表面活性剂的起泡性有所下降。因此该表面活性剂可以应用到日化、纺织等行业，特别适用于纺织品的前处理。

据文献报道，烷基糖苷的琥珀酸酯磺酸盐改性，一般是烷基糖苷与马来酸酐经酯化反应后，再进行磺化反应，制备烷基糖苷磺基琥珀酸酯盐，如文献“烷基多苷磺基琥珀酸单酯二钠盐的合成”(贵州工业大学学报(自然科学版)，2006，Vol.36No.5)、“淀粉烷基糖苷磺基琥珀酸酯钠盐的合成及性能研究”(化工科技，2010，Vol.18No.1)以及专利CN103864863A。另外专利CN106459121A是烷基糖苷与衣康酸或衣康酸酐在催化剂的作用下，得到烷基糖苷衣康酸酯，然后经过磺化反应，得到烷基糖苷磺基甲基琥珀酸酯。专利CN103623744A是马来酸酐与1,4丁二醇单酯化反应后，再与烷基糖苷反应生成双酯化产物，经磺化后生成烷基糖苷双子表面活性剂。以上文献所述的烷基糖苷的琥珀酸磺酸盐制备过程中用毒性较大的有机溶剂(如N-N二甲基甲酰胺、甲苯、氯苯等)作为溶剂，反应温度较高，在90℃以上。而对于以烯基琥珀酸酐为酯化剂，与烷基糖苷发生酯化反应，后经磺化制备具有烷基的琥珀酸单酯磺酸盐表面活性剂，及其制备方法还未有文献报道过。烯基琥珀酸酐为一种活泼性很强的亲核试剂，与烷基糖苷发生亲核取代反应，反应不可逆，并且在30～60℃范围内即可完成反应，反应简单，易于操作。

因此，本发明的烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐表面活性剂及其制备方法，具有重要的现实意义和应用价值。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐表面活性剂及其制备方法。

本发明的烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐的化学结构式为：

其中R₁为C₆～C₁₀的直链或支链烷烃；

R₂为C₆～C₁₈直链或支链烷基；

n为1～5；

M为Na、K或NH₄⁺或它们的混合物。

所述的烷基糖苷烷基琥珀酸单酯磺酸盐的分子量优选为600～3000。