低聚琥珀磺酸盐表面活性剂及其制备方法技术

如式I和II所示的低聚琥珀磺酸盐表面活性剂，其中EO：CH

Oligomeric succinate sulfonate surfactant and process for producing the same

As shown in formula I and II, the oligomeric succinate sulfonate surfactant, wherein EO:CH

【技术实现步骤摘要】
低聚琥珀磺酸盐表面活性剂及其制备方法
本专利技术涉及低聚琥珀磺酸盐表面活性剂及其制备方法，属于gemini表面活性剂领域。
技术介绍
Gemini表面活性剂分子中含有两个或两个以上的亲水基团和疏水基团，由中间连接基团(Spacer)以化学键方式连接成一种新型表面活性剂。与传统的表面活性剂的相比，Gemini表面活性剂通常具有如下特性：Gemini表面活性剂更容易聚集成胶束，即具有相当低的CMC值，更适合用作乳化剂和分散剂。这主要是由于分子中通过化学键而连接的两个离子头基，连接紧密，从而使得疏水基团间具有较强的相互作用，抑制了亲水离子头基之间因静电斥力所引起的分离作用，增强了疏水基团之间的结合。Gemini表面活性剂更容易在气/液界面上吸附并排列紧密，能有效降低表面张力，通常是优良的润湿剂。Gemini表面活性剂与其它表面活性剂之间更有可能进行协同作用。对离子型Gemini表面活性剂而言，其离子头基团带有两倍电荷，使得固体小颗粒能稳定地分散并悬浮在水中，以及和其它类型表面活性剂之间可能存在更强的相互作用(由于一种表面活性剂与其它表面活性剂的协同作用在很大程度上取决于两种表面活性剂的亲水基团间相互作用的强度)。除离子基团之间相互作用造成了Gemini表面活性剂的部分特性外，其如下图所示的中间连接基团(spacer)，同样也起到了很大作用：如图所示的三个连接基团分子链柔韧性从低到高，即使相同离子基团连接合成的Gemini表面活性剂在表面活性上表现也会有很大差异。这主要是由于，传统表面活性剂在液面处疏水基团冲向液面外而亲水基团则在液面内。Gemini表面活性剂至少含有两种极性基团，为保证获得最小的表面能，两种极性基团能够按照传统表面活性剂而在液面排列，中间连接基团可能需要弯曲以保证极性基团的排列。因此，通过选取不同柔韧性的分子链，可以合成出具有不同表面活性的新型Gemini表面活性剂。本专利技术是在分子设计中选取具有不同柔韧性的带有二元活性基团的低聚和度聚合物分子作为中间连接基团，将单链表面活性剂磺基琥珀酸盐作为该合成的表面活性剂一端，经连接基团通过化学键连接而成的新型两亲表面活性剂。其表面活性除了具有单链琥珀磺酸盐的高渗透性、低泡、耐盐等优点外，凭借其低聚物的中间连接基团，该新型表面活性剂具有更高的表面活性。由于特殊的结构表现，根据中间连接基团分子量或嵌段结构的不同，合成出具有独特性能的表面活性剂。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供压敏胶用多功能表面活性剂及其制备方法。一方面，本专利技术提供了低聚琥珀磺酸盐表面活性剂，具有如式I和式II所示的通式：其中，R1为C2～C22中直链或支链的饱和烃基或不饱和烃基，其中，当R1为不饱和烃基时，其与焦亚硫酸盐共轭加成后产物如式III所示，其中，R7,R8为H或C1～C18中直链或支链的饱和烃基；R2,R3,R4,R5,R6分别为C2～C22中直链或支链的饱和烃基，其中，R3,R4,R5,R6相同或不同；所述式I中分子中间连接基团为二元酸或酸酐和二元醇缩合聚合产物；n＝5～50，a＝0～100，b＝0～100，c＝0～100，d＝0～100，均为整数；仲胺醚与马来酸酐单酯化所得产物作为所述式I的两端；M1,M2分别为选自Li+,Na+,K+,NH4+中的一种或几种，其中，M1,M2相同或不同，另外，优选地，所述R1为C2～C4中直链或支链的饱和烃基或不饱和烃基，所述R2为C2～C4中直链或支链的饱和烃基，所述R3为C4～C13中直链或支链的饱和烃基，所述R4为C4～C13中直链或支链的饱和烃基，所述R5为C4～C13中直链或支链的饱和烃基，所述R6为C4～C13中直链或支链的饱和烃基；a为2～50中的任一整数，b为0～20中的任一整数，c为0～20中的任一整数，d为2～50中的任一整数，因为在这些条件下得到的产品都表现出优异的抗硬水能力和乳化能力并且由其制成的切削液寿命较长。优选地，所述R1为C4，所述R2为C4，所述R3为C4，所述R4为C4，所述R5为C4，所述R6为C4，a为2，b为10，c为10，d为2；优选地，所述R1为C4，所述R2为C2，所述R3为C8，所述R4为C8，所述R5为C8，所述R6为C8，a为5，b为10，c为10，d为5；优选地，所述R1为C2，所述R2为C2，所述R3为C12，所述R4为C12，所述R5为C12，所述R6为C12，a为5，b为0，c为0，d为5；优选地，所述R1为C4，所述R2为C2，所述R3为C13，所述R4为C13，所述R5为C13，所述R6为C13，a为50，b为20，c为20，d为50。另一方面，本专利技术提供一种制备低聚琥珀磺酸盐表面活性剂的方法，包括以下步骤：a.马来酸酐与仲胺醚进行单酯化反应；b.二元酸或酸酐和二元醇在催化剂作用下缩合聚合反应生成中间连接基团(spacer)；c.将步骤a中得到的单酯化产物与步骤b中得到的聚合产物进行双酯化反应；和d.将步骤c中得到的双酯化产物与M1S2O5共轭加成磺化反应，即得最终产物，具体反应方程式如下：其中，R1为C2～C22中直链或支链的饱和烃基或不饱和烃基，其中，当R1为不饱和烃基时，其与焦亚硫酸盐共轭加成后产物如式III所示，其中，R7,R8为H或C1～C18中直链或支链的饱和烃基；R2,R3,R4,R5,R6分别为C2～C22中直链或支链的饱和烃基，其中，R3,R4,R5,R6可以相同或不同；所述式I中分子中间连接基团为二元酸或酸酐和二元醇缩合聚合产物；n＝5～50，a＝0～100，b＝0～100，c＝0～100，d＝0～100，均为整数；仲胺醚与马来酸酐单酯化所得产物作为所述式I的两端；M1,M2分别为选自Li+,Na+,K+,NH4+中的一种或几种，其中，M1,M2相同或不同，在所述马来酸酐与仲胺醚进行单酯化反应中，所述马来酸酐与所述仲胺醚的摩尔比可以为1﹕(0.82～1.30)，优选1﹕(1.10～1.30)；所述仲胺醚可以为C4～C200直链或支链的饱和烃基仲胺醚，优选为C34～C186的饱和直链或支链烷烃仲胺醚，更优选为双丁基仲胺醚，双辛基仲胺醚，双十二烷基仲胺醚，异构双13仲胺醚和双18烷基仲胺醚。在所述缩合聚合反应中，所述二元酸或酸酐和所述二元醇的摩尔比可以为0.8～0.95:1，优选0.85～0.9:1；所述催化剂可以为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、盐酸盐、硫酸盐中的一种或几种，优选对甲苯磺酸，其质量可以为所述马来酸酐质量的(0.2～5)％；可以加入用于控制缩聚产物分子量的单酯化产物，其与二元醇摩尔比可以为0.05～0.1:1。在所述双酯化反应中，单酯化产物加入量与所述二元醇的摩尔比为(0.15～0.45):1，优选(0.2～0.3):1，其中，所述单酯化产物加入量包括在所述缩合聚合反应中加入的单酯化产物的量。在所述磺化反应中，所述马来酸酐与M2S2O5的摩尔比为1.00﹕(0.11～0.85)；所述M1S2O5可以为选自Li2SO3,Na2SO3,K2SO3,(NH4)2SO3,LiHSO3,NaHSO3,KHSO3,NH4HSO3,Li2S2O5,Na2S2O5,K2S2O5,(NH4)2S2O5的一种或几种，优选Na2S2O5。本专利技术的方法简便、易操作、本文档来自技高网...

【技术保护点】
低聚琥珀磺酸盐表面活性剂，具有如式I和II所示的通式：

【技术特征摘要】
1.低聚琥珀磺酸盐表面活性剂，具有如式I和II所示的通式：其中，R1为C2～C22中直链或支链的饱和烃基或不饱和烃基，其中，当R1为不饱和烃基时，其与焦亚硫酸盐共轭加成后产物如式III所示，其中，R7,R8为H或C1～C18中直链或支链的饱和烃基；R2,R3,R4,R5,R6分别为C2～C22中直链或支链的饱和烃基，其中，R3,R4,R5,R6相同或不同；所述式I中分子中间连接基团为二元酸或酸酐和二元醇缩合聚合产物；n＝5～50，a＝0～100，b＝0～100，c＝0～100，d＝0～100，均为整数；仲胺醚与马来酸酐单酯化所得产物作为所述式I的两端；M1,M2分别为选自Li+,Na+,K+,NH4+中的一种或几种，其中，M1,M2相同或不同，2.根据权利要求1所述的低聚琥珀磺酸盐表面活性剂，其中，所述R1为C2～C4中直链或支链的饱和烃基或不饱和烃基，所述R2为C2～C4中直链或支链的饱和烃基，所述R3为C4～C13中直链或支链的饱和烃基，所述R4为C4～C13中直链或支链的饱和烃基，所述R5为C4～C13中直链或支链的饱和烃基，所述R6为C4～C13中直链或支链的饱和烃基；a为2～50中的任一整数，b为0～20中的任一整数，c为0～20中的任一整数，d为2～50中的任一整数，优选地，所述R1为C4，所述R2为C4，所述R3为C4，所述R4为C4，所述R5为C4，所述R6为C4，a为2，b为10，c为10，d为2，优选地，所述R1为C4，所述R2为C2，所述R3为C8，所述R4为C8，所述R5为C8，所述R6为C8，a为5，b为10，c为10，d为5，优选地，所述R1为C2，所述R2为C2，所述R3为C12，所述R4为C12，所述R5为C12，所述R6为C12，a为5，b为0，c为0，d为5，优选地，所述R1为C4，所述R2为C2，所述R3为C13，所述R4为C13，所述R5为C13，所述R6为C13，a为50，b为20，c为20，d为50。3.一种制备低聚琥珀磺酸盐表面活性剂的方法，包括以下步骤：a.马来酸酐与仲胺醚进行单酯化反应；b.二元酸或酸酐和二元醇在催化剂作用下缩合聚合反应生成中间连接基团(spacer)；c.将步骤a中得到的单酯化产物与步骤b中得到的聚合产物进行双酯化反应；和d.将步骤c中得到的双酯化产物与M1S2O5共轭加成磺化反应，即得最终产物，具体反应方程式如下：其中，R1为C2～C22中直链或支链的饱和烃基或不饱和烃基，其中，当R1为不饱和烃基时，其与焦亚硫酸盐共轭加成后产物如式III所示，其中，R7,R8为H或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，王杨，张城，
申请(专利权)人：北京化艺科贸有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11