[发明专利]一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途，属于材料领域。本发明以苯乙烯马来酸酐共聚物为原料，在氨水中碱解后得到水溶性的羧酸盐，再在酰胺基团上接枝季铵盐基团，得到含有季铵盐的两性表面活性剂。由于季铵盐基团的存在，该表面活性剂具有较好的抗菌性，并且由于同时具有阳离子基团和阴离子基团，也使该表面活性剂具有良好的抗静电性。在用途上，该表面活性剂可与烷基磺酸钠配制得到卫生设备、医疗器械预消毒洗涤剂。将该表面活性剂与增稠剂助剂按一定配比溶于溶剂中，即可得到抗菌防雾剂。该表面活性剂也可以添加在糅剂中，增加糅剂的抗菌性能。

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途。

背景技术

苯乙烯-马来酸酐共聚物(Styrene-Maleic-Anhydride copolymer，SMA)具有良好的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性，被广泛应用于生物、纺织、涂料、水处理、医药等众多领域。并且由于主链上酸酐环的存在，使得SMA分子可设计性强，可与醇、胺、碱反应得到多种衍生物，进一步拓展了SMA的用途。这其中，SMA改性后再碱化，使得其分子链具有亲油性的聚苯乙烯链段和亲水性的羧酸盐，是一种阴离子型表面活性剂，可在造纸、纺织、印染、涂料等行业，用作表面施胶剂、分散剂、乳化剂。然而，在酸性环境下，这种阴离子型表面活性剂亲水性的羧酸盐转变成为亲油性的羧酸，丧失了表面活性，限制了其应用范围。

两性表面活性剂具有很强的发泡能力，泡沫稳定性好，具有理想的增稠、乳化、钙皂分散、抗静电和柔软性能，且润湿、洗涤、脱脂能力强，被视为高效、安全的表面活性剂，适用于人体护肤、口腔清洁产品，也是工业上理想的抗静电剂、柔软剂和抗菌剂。两性表面活性剂在油品应用工程上的运用种类和数量，远不及阳离子和阴离子表面活性剂。但是在油品的乳化方面应用比较广泛，乳化效率高，时间长久稳定。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种含有季铵盐的两性表面活性剂及其制备方法和用途，结合两性表面活性剂的优点，针对SMA改性的阴离子型表面活性剂存在的不足，进行进一步的修饰改性，得到一种新型两性表面活性剂。通过接枝季铵盐，使其成为含有季铵盐的两性表面活性剂，拓展了其应用范围，同时季铵盐基团的加入，使其具有了抗菌性、抗静电性的特点。

本发明采用如下技术方案：

一种含有季铵盐的两性表面活性剂，所述表面活性剂具有如下通式结构：

其中，式(Ⅰ)中，x，y分别独立的为1-4的整数，n为3到20的整数。R₂为Na⁺或K⁺或NH4⁺，

R₁-NH-为结构中的一种。

其表面活性剂的合成方法为：

以苯乙烯马来酸酐聚合物为原料，将苯乙烯马来酸酐聚合物溶解于1,4-二氧六环中，加入催化量4-二甲氨基吡啶，溶液加热至40℃，充分搅拌下，向溶液中通入干燥的氨气，随即出现白色沉淀，继续通入氨气直至沉淀不再增加，反应结束，过滤，白色固体再用丙酮洗涤，烘干，得到产物1；

产物1溶于水中，加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，加热至60℃反应5h，反应结束，反应液冷却后，搅拌下逐滴加入乙醇中沉出产物，过滤，烘干，得到产物2。

产物1溶于1mol/L NaOH溶液，加入(2-溴乙基)三甲基溴化铵，加热至80℃反应8h，反应结束，反应液冷却后，搅拌下逐滴加入乙醇中沉出产物，过滤，烘干，得到产物3。

另外，另一种含有季铵盐的两性表面活性剂，表面活性剂具有如下通式结构：