[发明专利]一种季铵盐磺酸型表面活性剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于精细化工技术领域，涉及一种季铵盐磺酸型表面活性剂及其制备方法，其分子结构通式为：其中，R为甲基(‑CH₃)、乙基(‑CH₂CH₃)、羟乙基(‑CH₂CH₂OH)。该季铵盐磺酸型表面活性剂是由以下摩尔配比的原料制备而成：十八胺、醇类溶剂、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、低碳数叔胺、盐酸、环氧氯丙烷的摩尔比为1mol：(6.00‑12.00)mol：(1.00‑1.05)mol：(1.00‑1.10)mol：(1.00‑1.10)mol：(1.00‑1.10)mol。所述醇类溶剂为乙醇或异丙醇。本发明的季铵盐磺酸型表面活性剂的合成原料易得、生产成本低、工艺简单、不需要高温反应。其抑泡性能及乳化性能优于表面活性剂OP‑10。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种季铵盐磺酸型表面活性剂及其制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

表面活性剂是一种同时具有亲水和亲油基团的分子，在许多工业领域得到广泛应用，并被称之为“工业味精”。表面活性剂具有杀菌、抗静电、柔软、润湿、洗净、增溶、乳化、起泡、消泡和缓蚀防锈等特性，广泛用于日用化工、纺织、医药、农药、造纸、金属加工、能源、建材及助剂加工等领域。

现有技术中公开了一种双子两亲型表面活性剂的制备及其应用，将物质的量为1∶1.2～1.3的十八胺与3-氯-2-羟基丙磺酸钠加入含有相转移催化剂的溶剂中加热回流，静置过夜；在反应生成液中加入pH调节剂，调节体系pH值为8～9，加入1,2-二氯乙烷，1,2-二氯乙烷加入量按十八胺与1,2-二氯乙烷物质的量比为2∶1至5∶2计量；加热回流，静置、过夜；将反应生成液通过减压蒸馏除去溶剂，得到双子两亲型表面活性剂；双子两亲型表面活性剂与仲烷基磺酸钠和山梨醇酐单油酸酯复配使用。还有现有技术公开了一种脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐表面活性剂、其制备方法及其在三次采油中的应用，以醇醚、丙烯酸甲酯、氢氧化钠为主要原料，经过加成、皂化反应，合成了一种新型阴离子表面活性剂。

但发明人发现现有的表面活性剂仍存在抑泡性能及乳化性能不佳，制备方法复杂、反应温度较高的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单、不需要高温反应的季铵盐磺酸型表面活性剂及其制备方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供了一种季铵盐磺酸型表面活性剂，其分子结构通式为：

其中，R选自甲基(-CH₃)、乙基(-CH₂CH₃)和羟乙基(-CH₂CH₂OH)。

本发明开发了一种新的季铵盐磺酸型表面活性剂，丰富了表面活性剂的种类，使得表面活性剂的生产成本更加低廉、生产工艺更加简单，满足其应用要求。

本发明的第二方面，提供一种季铵盐磺酸型表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将十八胺、醇类溶剂和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(简写为AMPS)混合反应，得到反应中间体I，所述反应中间体I的结构式为

C₁₈H₃₇NHCH₂CH₂CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H；