一种非离子型低聚表面活性剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种非离子型低聚表面活性剂，该表面活性剂具有式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的结构，本发明专利技术还涉及一种非离子型低聚表面活性剂的制备方法，还涉及该方法制备的非离子型低聚表面活性剂，本发明专利技术的非离子型低聚表面活性剂具有较高除油能力及较强的降低油水界面张力的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种非离子型低聚表面活性剂及其制备方法
本专利技术涉及一种非离子型低聚表面活性剂，以及一种非离子型低聚表面活性剂的制备方法及其制备的非离子型低聚表面活性剂。
技术介绍
低聚表面活性剂的分子结构介于传统单链、双链表面活性剂和高分子表面活性剂分子之间，其结构可以被视为联接基团将三到十数个单链表面活性剂分子相联接而成。低聚型表面活性剂有望成为用量低且效果好的新一代表面活性剂，其优势在于：相对单链表面活性剂有着临界胶束浓度低，良好的表面活性，流变性能多样；相比高分子表面活性剂其分散速度快，抗剪切性能好。从分子空间结构上分类，低聚表面活性剂分子可以分为在一维方向上延伸的，类似于梳妆分子的链式结构，以及在三维方向上伸展的支化型结构。目前，三次采油领域大多采用链式结构的低聚表面活性剂，但是链式结构的低聚表面活性剂由于结构的原因导致其除油能力较低，在三次采油领域上的应用效果并不理想。因此，现在急需一种能够有效提高除油能力的低聚表面活性剂及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中低聚表面活性剂的除油能力低的缺陷，提供一种除油能力高的非离子型低聚表面活性剂，以及一种非离子型低聚表面活性剂的制备方法及其制备的非离子型低聚表面活性剂。本专利技术的专利技术人在研究中发现，非离子型低聚表面活性剂具有如下式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的结构其中，m为1-50中的任意整数，n为2-8中的任意整数，R1为C4-C20的烷基，R2为聚醚，形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷，所述聚醚的聚合度为5-100。因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种非离子型低聚表面活性剂，该表面活性剂具有式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的结构，其中，m为1-50中的任意整数，n为2-8中的任意整数，R1为C4-C20的烷基，R2为聚醚，形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷，所述聚醚的聚合度为5-100。另一方面，本专利技术还提供了一种非离子型低聚表面活性剂的制备方法，该方法包括：(1)在酚醛反应条件下，将结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物与结构为式(Ⅴ)所示的化合物进行酚醛反应；(2)在缩聚反应条件下，将步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物进行缩聚反应；(3)在加成反应条件下，将步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃进行加成反应；其中，R1为C4-C20的烷基，n为2-8中的任意整数，其中，步骤(2)中，步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物的摩尔比为1：4-85：4-85；步骤(3)中，步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃的摩尔比为1：70-320，其中，所述环氧烷烃为环氧乙烷和/或环氧丙烷。第三方面，本专利技术还提供了上述方法制备的非离子型低聚表面活性剂。本专利技术的非离子型低聚表面活性剂具有较高的除油能力，降低油水界面张力的能力也较强。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是实施例1的中间产物的氢谱谱图；图2是实施例1的中间产物的碳谱谱图；图3是实施例1的中间产物的质谱谱图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一方面，本专利技术提供了一种非离子型低聚表面活性剂，该表面活性剂具有式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的结构，其中，m为1-50中的任意整数，n为2-8中的任意整数，R1为C4-C20的烷基，R2为聚醚，形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷，所述聚醚的聚合度为5-100。根据本专利技术所述的表面活性剂，其中，只要非离子型低聚表面活性剂具有上述式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的结构，其中，m为1-50中的任意整数，n为2-8中的任意整数，R1为C4-C20的烷基，R2为聚醚，形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷，所述聚醚的聚合度为5-100，即可实现本专利技术的目的，即具有较高的除油能力，但是为了进一步提高非离子型低聚表面活性剂的除油能力并进一步降低降低油水界面张力，优选地，m为1-19中的任意整数。根据本专利技术所述的表面活性剂，其中，优选地，所述聚醚的聚合度为7-50时，能够进一步提高非离子型低聚表面活性剂的除油能力并进一步降低降低油水界面张力。另一方面，本专利技术还提供了一种非离子型低聚表面活性剂的制备方法，该方法包括：(1)在酚醛反应条件下，将结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物与结构为式(Ⅴ)所示的化合物进行酚醛反应；(2)在缩聚反应条件下，将步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物进行缩聚反应；(3)在加成反应条件下，将步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃进行加成反应；其中，R1为C4-C20的烷基，n为2-8中的任意整数，其中，步骤(2)中，步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物的摩尔比为1：4-85：4-85；步骤(3)中，步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃的摩尔比为1：70-320，其中，所述环氧烷烃为环氧乙烷和/或环氧丙烷。根据本专利技术所述的制备方法，其中，步骤(1)中，酚醛反应条件优选包括：在酸存在下进行，温度为100-130℃，时间为1-2小时。本领域的技术人员应该理解的是，步骤(1)的酚醛反应条件还可以包括：在溶剂中进行。其中，所述溶剂可以为本领域常规的有机溶剂，例如可以为十氢萘、二苯甲醚和二甲苯中的至少一种。溶剂的用量只要能够充分溶解反应原料，使酚醛反应能够在溶剂中进行即可，即为常规的溶剂量，此为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。根据本专利技术所述的制备方法，其中，步骤(1)中，结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物与结构为式(Ⅴ)所示的化合物的摩尔比优选为1：0.05-0.25。本领域技术人员应该理解的是，酸在步骤(1)中充当催化剂，对于酸的用量，只要为常规的催化量即可，优选地，以结构为式(Ⅴ)所示的化合物的摩尔数为基准，酸的用量为0.1-1.5摩尔％。本领域的技术人员应该理解的是，为了降低酚醛反应中生成的水对后续缩聚反应的影响，在步骤(1)酚醛反应后还需要进行后处理，后处理的方式优选包括：在0.04-0.1MPa下在50-95℃下蒸出水，然后降温至20-50℃，其中，在蒸出水的同时溶剂也会被部分蒸出，利用水和溶剂的沸点不同来回收溶剂，并在酚醛反应结束后将回收的溶剂重新加到反应体系中作为后续缩聚反应的溶剂。根据本专利技术所述的制备方法，其中，步骤(2)中，缩聚反应条件优选包括：在酸存在下进行，温度为90-110℃，时间为2-4小时。本领域的技术人员应该理解的是，步骤(2)的缩聚反应条件还可以包括：在溶剂中进行。其中，所述溶剂可以为本领域常规的有机溶剂，例如可以为十氢萘、二苯甲醚和二甲苯中的至少一种。溶剂的用量只要能够充分溶解反应原料，使缩聚反应能够在溶剂中进行即可，即为常规的溶剂量，此为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。根据本专利技术所述的制备方法，其中，步骤(2)中，步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物的摩尔比优选为1：7-32：6-30，当步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物的摩尔比为1：7-32：6-30时，制得的非离子型低聚表面活性剂的结构式(Ⅰ)或(Ⅱ)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非离子型低聚表面活性剂，其特征在于，该表面活性剂具有式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的结构，其中，m为1‑50中的任意整数，n为2‑8中的任意整数，R1为C4‑C20的烷基，R2为聚醚，形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷，所述聚醚的聚合度为5‑100。

【技术特征摘要】
1.一种非离子型低聚表面活性剂，其特征在于，该表面活性剂具有式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的结构，其中，m为1-50中的任意整数，n为2-8中的任意整数，R1为C4-C20的烷基，R2为聚醚，形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷，所述聚醚的聚合度为5-100。2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其中，m为1-19中的任意整数。3.根据权利要求1所述的表面活性剂，其中，所述聚醚的聚合度为7-50。4.一种非离子型低聚表面活性剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在酚醛反应条件下，将结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物与结构为式(Ⅴ)所示的化合物进行酚醛反应；(2)在缩聚反应条件下，将步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物进行缩聚反应；(3)在加成反应条件下，将步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃进行加成反应；其中，R1为C4-C20的烷基，n为2-8中的任意整数，其中，步骤(2)中，步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(Ⅲ)或(Ⅳ)所示的化合物的摩尔比为1：4-85：4-85；步骤(3)中，步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃的摩尔比为1：70-320，其中，所述环氧烷烃为环氧乙烷和/或环氧丙烷。5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述酚醛反应条件包括：在酸存在下进行，温度为100-130℃，时间为1-2小时。6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述缩聚反应条件包括：在酸存在下进行，温度为90-110℃，时间为2-4小时。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：侯研博，秦冰，李本高，李财富，黄娟，余伟发，高敏，刘必心，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11