本发明专利技术公开一种两性木质素基表面活性剂，由木质素和月桂醇缩水甘油醚反应合成后经漂白处理获得。本发明专利技术还公开该两性木质素基表面活性剂的制备方法及应用。该两性木质素基表面活性剂能有效地降低水溶液的表面张力、表现出优异的乳化力以及除油率。将该表面活性剂应用于低泡水基金属清洗剂中，具有泡沫低、消泡速度快的效果，同时对金属器件的除油率起到增效除油的效果，在日化洗涤领域具有潜在的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及表面活性剂，特别涉及一种两性木质素基表面活性剂，同时涉及该两性木质素基表面活性剂的制备方法与应用。
技术介绍
生物质基表面活性剂作为一种可替代石油基表面活性剂的产品受到学术界以及工业界越来越多的关注。其中，木质素是自然界第二丰富的天然高分子化合物，是一种可持续的天然资源。目前，工业木质素大规模转变为高附加值产品不足1%，大部分作为废物排放，浪费资源，污染环境。同时，随着石油、煤炭等资源的日益枯竭和价格上涨，对可再生资源的需求增长。而木质素的原料价格低廉，无毒，具有可生物降解性等特点使得它的改性以及应用研究尤其备受关注。根据不同的制浆工艺，工业木质素分为碱木质素和木质素磺酸盐。碱木质素缺少亲水的链段，水溶性较差；木质素磺酸盐带有强亲水基团磺酸根以及羧基等基团，表现出很好的水溶性，属于天然高分子阴离子表面活性剂。但与低分子表面活性剂相比较，由于不含烷基长链，亲油性很差。且木质素磺酸盐疏水骨架很复杂，呈现球状，不能像一般的低分子表面活性剂那样形成整齐的相界面排列状态，对表面张力的抑制作用不大。总体而言，由于木质素分子质量分布宽、结构复杂、碱木质素水溶性差，木质素磺酸盐油溶性差，表面活性不大，带有颜色，不能制得白色剂型产品，在工业上的直接应用范围受到限制。但木质素结构上含有各种功能基团，如酚羟基、醇羟基、甲氧基、醛基、酮基、羧基等活性基团，可发生氧化、还原、磺甲基化、烷氧化、接枝共聚等反应。通过化学改性可赋予木质素结构不同功能团，改善其亲水性、表面活性等，为木质素的高附加值工业应用提供可能。如Homma等（ConversionofTechnicalLigninstoAmphiphilicDerivativeswithHighSurfaceActivity.JournalofWoodChemistryandTechnology2010,30(2),164-174.）分别采用聚乙二醇缩水甘油醚，聚乙二醇二缩水甘油醚，十二烷氧基聚乙二醇缩水甘油醚（DAEO）与乙酸木质素（AL），碱木质素（KL）以及木质素磺酸盐反应得到的改性木质素表面活性剂，其表面活性大大提高，其中，DAEO的改性效果最为突出，改性后的产物应用于水煤浆中表现出优异的分散特性。Qiu等（Synthesis,Structure,andDispersionPropertyofaNovelLignin-BasedPolyoxyethyleneEtherfromKraftLigninandPoly(ethyleneglycol).AcsSustainableChemistry&Engineering2014,2(7),1902-1909.）利用碱木质素与功能化的聚乙二醇（PEG）反应合成了一种水溶性的木质素基聚氧乙烯醚。功能化的聚乙二醇（PEGs）由PEG与环氧氯丙烷通过BF-Et2O催化得到，接着PEGs与碱木质素的酚羟基发生反应得到产物。KL的水溶性大大改善，显示出优异的分散特性。Mao等（Preparationandsurfacepropertiesinvestigationoflignin-phonlsnon-ionicsurfactant.AdvancedMaterialsResearch2013,647,762-768.）将碱木质素与环氧氯丙烷和月桂醇反应得到一种非离子木质素基表面活性剂（ML-AL），作者研究了非离子木质素表面活性剂的表面张力、水溶性、HLB值等。研究结果显示产物的HLB值为16.26，应用于废纸的脱墨过程中，ML-AL显示出一定的助洗净能力。总而言之，木质素作为一种天然的高分子表面活性剂，材料来源广泛，产品具有生物降解性，属于绿色天然的材料。目前其应用领域已包括农药、染料的分散剂、水泥外加剂、水处理剂、沥青乳化剂、井泥浆稀释剂、液体燃料乳化剂、高分子表面活性剂等。但是，高附加值的产品利用率不高，故需对其进行有效而合理的改性，进一步拓宽其在日化领域的应用范围。而且上述提到的木质素基表面活性剂大多需要经过两步反应得到，又或者需要经过较长时间的反应阶段才能得到产物，不利于产品的工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的首要目的解决目前对木质素水溶性低、表面张力高等方面的不足，提供一种两性木质素基表面活性剂，它能有效地降低水溶液的表面张力、表现出优异的乳化力以及除油率；由于在木质素结构里引入月桂醇缩水甘油醚，增强了碱木质素的水溶性和降低木质素盐的表面张力，从而赋予木质素基表面活性剂优异的除油性。将该表面活性剂应用于低泡水基金属清洗剂中，具有泡沫低、消泡速度快的效果，同时对金属器件的除油率起到增效除油的效果。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种两性木质素基表面活性剂，其由木质素和月桂醇缩水甘油醚反应合成后经漂白处理获得。所述木质素为碱木质素或木质素磺酸盐。木质素磺酸盐包括但不限于木质素磺酸铵、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁及木质素磺酸钠中的一种。本专利技术的另一目的在于提供一种两性木质素基表面活性剂的制备方法。本专利技术通过下述技术方案实现专利技术目的：一种两性木质素基表面活性剂的制备方法，包括以下的步骤：（1）将木质素溶解于碱性溶液中，并调节溶液pH至10~12，得到浓度为0.08~0.25g/mL的木质素溶液；（2）按月桂醇缩水甘油醚与木质素质量比1~4:5取月桂醇缩水甘油醚加入所述木质素溶液中，于惰性气体保护下，在60~80℃下反应2~4h，得到反应产物；（3）所述反应产物经低温减压蒸馏除去反应残留的杂质，采用体积百分比浓度为30%~50%的双氧水进行漂白处理，漂白处理过程温度控制在40~60℃，处理时间20~120min，而后经低温真空干燥后得到色泽浅黄的两性木质素基表面活性剂。其中，步骤（1）所述的碱性溶液为氢氧化钠溶液，浓度为0.5~1.5mol/L。所述木质素溶液浓度优选为0.1~0.2g/mL。步骤（2）所述的月桂醇缩水甘油醚与木质素质量比优选为4:5。步骤（3）所述低温减压蒸馏是指温度不高于60℃条件下所进行的减压蒸馏。所述的低温干燥是指温度不高于60℃条件下所进行的干燥过程。所述漂白处理的温度优选为50~55℃，处理时间优选为30~60min。所述双氧水稍过量，作为本专利技术的一个实施例，所述反应产物与双氧水的比例是7~9g/5~7ml。本专利技术再一个目的是提供所述的两性木质素基表面活性剂的应用，具体地，是该两性木质素基表面活性剂在清洗剂中的应用。更具体地，是指该两性木质素基表面活性剂在低泡水基金属清洗剂中的应用。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种两性木质素基表面活性剂，其特征在于，由木质素和月桂醇缩水甘油醚反应合成后经漂白处理获得。
【技术特征摘要】
1.一种两性木质素基表面活性剂，其特征在于，由木质素和月桂醇缩水甘油醚反应合
成后经漂白处理获得。
2.根据权利要求1所述的一种两性木质素基表面活性剂，其特征在于，所述木质素为碱
木质素或木质素磺酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种两性木质素基表面活性剂，其特征在于，所述木质素磺酸
盐包括但不限于木质素磺酸铵、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁和木质素磺酸钠中的一种。
4.一种两性木质素基表面活性剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）将木质素溶解于碱性溶液中，并调节溶液pH至10~12，得到浓度为0.08~0.25g/mL
的木质素溶液；
（2）按月桂醇缩水甘油醚与木质素质量比1~4:5取月桂醇缩水甘油醚加入所述木质素
溶液中，于惰性气体保护下，在60~80℃下反应2~4h，得到反应产物；
（3）所述反应产物经低温减压蒸馏除去反应残留的杂质，采用体积百分比浓度为30%-
50%的双氧水进行漂白处理，漂白处理过程温度控制在40~60℃，处理时间20~120min，而
后经低温真空干燥后得到色泽浅黄的两性木质素基表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的一种两性木质素基表面活性剂的制备方法，其特征在于，步骤
（1）所述的碱性溶液为氢氧化钠溶液，浓度为0.5~1.5mol/L；所述木质素溶液浓度为0.1~
0.20g/mL。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：区菊花，赵建红，
申请(专利权)人：广州市日用化学工业研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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