[发明专利]一种梳状烷基酚聚氧乙烯醚阴离子型水性分散剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种梳状烷基酚聚氧乙烯醚阴离子型水性分散剂，其分子结构中含锚固基团和亲水基团，含有锚固基团梳状烷基酚五聚体链段和亲水基团聚氧乙烯醚琥珀酸单酯二钠盐链段，所述锚固基团与亲水基团的摩尔比为1:36～45；本发明所述的阴离子型水性分散剂，具有优异的乳化润湿分散性能，极好的耐水性、耐热性和柔韧性，稳定的高浓度低粘度色浆，对木质素纤维的上色率高，吸附力强。适合于制备水性无树脂有机色浆，尤其是适用于含纤维材料的着色，如纸浆着色、木工板着色，地板砖着色，色浆转移率高、色牢度强。也可用于制备涂料色浆、印花色浆、造纸色浆、农药乳化、工业洗涤剂等。

技术领域

本发明涉及一种水性分散剂的制备，尤其涉及到一种梳状烷基酚聚氧乙烯醚阴离子型水性分散剂及其制备方法，属于表面活性剂合成技术领域。

背景技术

含有长链烷基酚结构的乳化剂具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤作用，主要用作农药上的乳化剂，纺织助剂、消泡剂、洗涤剂、分散剂、乳化剂、柔软剂、染色助剂、纤维油剂、原油破乳剂等，广泛应用于涂料、水性色浆、洗涤剂、个人护理的日用品、纺织、造纸、石油、冶金、农药、制药、印刷、合成橡胶、水性乳液、塑料等行业。目前烷基酚聚氧乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)占80～85％，辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)占15％以上，十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)和二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1％。全球乳化剂的产量(按100％有效含量计算)阴离子360万吨，非离子365万吨，两性18万吨，阳离子76万吨，其中烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)年耗量为达100万吨以上，其中80％以上为壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)。

烷基酚聚氧乙烯醚在水性不电离，能溶于水和有机溶剂，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响，并且有良好的耐硬水能力，低泡性等特点，因此具有优良的亲水性、润湿性、渗透性、乳化性和去污性，广泛用于石油、造纸、纺织、农药、洗涤日用产品上。

Gemini(双子)型表面活性剂，含有双亲水亲油的官能团结构的一种新型表面活性剂，具有高表面活性，更低Krafft点等特征，能显著降低表面张力和溶剂吸附量，是目前表面活性剂行业研究关注的重点。

中国专利CN104765269A公开了一种烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯甲醛缩聚二、三聚表面活性剂的制备方法，其EO数为4、5、6、7、8、9，烷基酚为甲基酚、壬基酚、癸基酚；其配比为：烷基酚1-5份、环氧乙烷4-10份、甲醛1-5份、磷酸1-5份，碱性催化剂用量为单体总量的0.1-10％，酸性催化剂用量为单体总量的1-10％；碱性催化剂为氢氧化铜、氢氧化钙、氨水、氢氧化亚铁、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或醋酸钠中的一种；酸性催化剂为浓硫酸、盐酸、醋酸、固体强酸、草酸、醋酸或氯化铵中的一种；其制备步骤包括：(1)将烷基酚，碱性催化剂，环氧乙烷依次加入到高压反应釜中，排除空气，加热到80-180℃，加压到0.01-1MPa，反应1-8h，中和量为加入碱性催化剂的50％，加入中和剂；(2)加入装有氮气保护的装置的反应器中，加入甲醛和酸性催化剂，加热到80-180℃，反应4-10h，蒸馏除水和杂质，冷却，得二聚或三聚烷基酚聚氧乙烯醚；(3)将(1)中的产物加入装有氮气保护的装置的反应器中，开启搅拌再加入磷酸和酸性催化剂，加热到80-180℃，反应1h，蒸馏除水，冷却，得二聚或三聚烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯；对无机粉体及农药有良好的分散效果；该先烷基酚乙氧化再甲醛缩聚，视烷基、EO链的长短决定缩聚程度，一般也只能得到二聚或三聚体。

徐念在“烷基酚类双子表面活性剂的合成及其性能研究”(河北工业大学，2008.4)报导，以脂肪酸、苯酚为原料合成正构长链烷基酚，再与多聚甲醛在固体酸A催化剂作用下合成了正长链烷基二聚体，配比工艺为：烷基酚：甲醛＝2:1，130℃反应4h；二聚体在碱性催化剂下与环氧乙烷反应，通过控制环氧乙烷的加成数，合成了不同长度的亲水链EO(m＝4、7、10、15、20、30)，并对二聚体GNP-10的HLB、CMC进行测试，结果表明二聚体双子表面活性剂GNP-10比传统的表面活性剂NP-10具有较高的表面活性。