【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺丝，具体涉及一种爪状多咪唑啉化合物及其制备方法、表面活性剂以及应用。
技术介绍
1、常见的纺丝品如涤纶卡其、锦纶丝袜、腈纶毛线、粘胶布以及丙纶地毯等，都是用化学纤维制成的，化学纤维是用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的，通常是先把天然的或合成的高分子物或无机物制成纺丝熔体或溶液，然后经过过滤、计量，由喷丝头(板)挤出成为液态细流，接着凝固而成纤维，然后通过一系列拉伸和热定形等后加工工序得到符合加工和使用的要求的纺织品。
2、然而在纺丝和后加工的过程中，纺丝熔体或溶液稳定性不够，影响纺丝的品质，且在纺丝时会产生静电效应，产生的静电会导致断丝毛丝的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种爪状多咪唑啉化合物及其制备方法、表面活性剂以及应用，旨在提供一种爪状多咪唑啉化合物，该化合物用于表面活性剂中，该表面活性剂可以提高化纤油剂的稳定性，具有抗静电性能，减少因静电所致的断丝毛丝问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种爪状多咪唑啉化合物，所述爪状多咪唑啉化合物具有如下结构式(a1)或(a2)或(a3)所示的结构：
3、
4、
5、其中，结构式(a1)、(a2)以及(a3)中的
6、r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8为c7～c27直链或者支链的烷基链段，可以相同也可以不同；结构式(a1)、(a2)以及(a3)中的x选自ch2ch(oh)ch2、ch2ch2och2ch(
7、本专利技术还提出一种如上所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，包括以下步骤：
8、在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚；
9、在温度为50～60℃的条件下向所述多元醇聚氧乙烯醚中加入三氟化硼乙醚，加入环氧氯丙烷反应，降温，加入固体氢氧化钠，继续反应，得到环氧封端多元醇聚氧乙烯醚粗品；
10、向所述环氧封端多元醇聚氧乙烯醚粗品中加入酸，搅拌中和，加入吸附剂，减压蒸馏过滤，得到精制后的环氧封端的多元醇聚氧乙烯醚；
11、将脂肪酸和乙二胺或者羟乙基乙二胺混合，加热、搅拌，在氮气气氛下进行酰胺化反应，再次加热升温，发生环化反应，降温，脱除剩余的乙二胺或者羟乙基乙二胺，得到咪唑啉中间体；
12、在氮气气氛下，将所述精制后的环氧封端的多元醇聚氧乙烯醚与所述咪唑啉中间体混合，搅拌，加热，加入甲醇钠，再次加入所述精制后的环氧封端的多元醇聚氧乙烯醚，再次加热，进行开环反应，得到爪状多咪唑啉化合物。
13、可选地，步骤在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述加热的温度为100～110℃；和/或，
14、所述加热的时间为0.3～1h。
15、可选地，步骤在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述再次加热的温度为115～125℃；和/或，
16、所述再次加热的时间为1～2h。
17、可选地，步骤在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述催化剂为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钾、乙醇钠之中的至少一种。
18、可选地，步骤在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述多元醇为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇之中的任一种。
19、可选地，在步骤将脂肪酸和乙二胺或者羟乙基乙二胺混合，加热、搅拌，在氮气气氛下进行酰胺化反应，再次加热升温，发生环化反应，降温，脱除剩余的乙二胺或者羟乙基乙二胺，得到咪唑啉中间体中，所述脂肪酸和乙二胺或者羟乙基乙二胺的物质的量之比为1：1.05～1.35。
20、可选地，在步骤将脂肪酸和乙二胺或者羟乙基乙二胺混合，加热、搅拌，在氮气气氛下进行酰胺化反应，再次加热升温，发生环化反应，降温，脱除剩余的乙二胺或者羟乙基乙二胺，得到咪唑啉中间体中，所述酰胺化反应的温度为140～180℃；和/或，
21、所述酰胺化反应的时间为2～4h；和/或，
22、所述环化反应的温度为210～240℃；和/或，
23、所述环化反应的时间为4～8h。
24、本专利技术还提出一种表面活性剂，所述表面活性剂包括如上所述的爪状多咪唑啉化合物。
25、本专利技术还提出一种表面活性剂的应用，所述表面活性剂用于化纤油剂中。
26、本专利技术的有益效果在于：
27、(1)本专利技术提供的爪状多咪唑啉化合物具有特殊的多个链段构成的爪状结构，由于其特殊的结构，亲油链段紧贴化纤，向四面八方延伸，铺展在化纤表面，赋予其优异的平滑性，其亲水链段伸展在上端，咪唑啉与醚键相连的n带一定的弱阳离子性，赋予一定的抗静电性能，减少因静电所致的断丝毛丝情况；
28、(2)该化合物的咪唑啉分子结构比较大，不容易进入纤维内部，纤维间摩擦力也比较大，同时其爪状结构牢牢的抱合着化纤，赋予了化纤优良的集束性能；
29、(3)将该化合物用于表面活性剂中，具有优异的乳化性能，由于其亲水链段和疏水链段均有多条，在乳化过程中，充分延伸后，亲油链段可以充分的与油相接触，亲水链段可以充分的与水相接触，形成致密的胶束层，使配方体系表面能较低，从而得到稳定的乳液；
30、(4)具有该化合物的表面活性剂耐热性能好，可以适用于高温的纺况中，同时还具有一定的抗菌性能，是一种多功能的材料。
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1.一种爪状多咪唑啉化合物，其特征在于，所述爪状多咪唑啉化合物具有如下结构式(A1)或(A2)或(A3)所示的结构：
2.一种如权利要求1所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，步骤在氮气气氛下，将N,N-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收N,N-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述加热的温度为100～110℃；和/或，
4.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，步骤在氮气气氛下，将N,N-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收N,N-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述再次加热的温度为115～125℃；和/或，
5.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，步骤在氮气气氛下，将N,N-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环
6.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，步骤在氮气气氛下，将N,N-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收N,N-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述多元醇为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇之中的任一种。
7.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，在步骤将脂肪酸和乙二胺或者羟乙基乙二胺混合，加热、搅拌，在氮气气氛下进行酰胺化反应，再次加热升温，发生环化反应，降温，脱除剩余的乙二胺或者羟乙基乙二胺，得到咪唑啉中间体中，所述脂肪酸和乙二胺或者羟乙基乙二胺的物质的量之比为1：1.05～1.35。
8.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，在步骤将脂肪酸和乙二胺或者羟乙基乙二胺混合，加热、搅拌，在氮气气氛下进行酰胺化反应，再次加热升温，发生环化反应，降温，脱除剩余的乙二胺或者羟乙基乙二胺，得到咪唑啉中间体中，所述酰胺化反应的温度为140～180℃；和/或，
9.一种表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂包括如权利要求1所述的爪状多咪唑啉化合物。
10.一种如权利要求9所述的表面活性剂的应用，其特征在于，所述表面活性剂用于化纤油剂中。
...【技术特征摘要】
1.一种爪状多咪唑啉化合物，其特征在于，所述爪状多咪唑啉化合物具有如下结构式(a1)或(a2)或(a3)所示的结构：
2.一种如权利要求1所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，步骤在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述加热的温度为100～110℃；和/或，
4.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，步骤在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述再次加热的温度为115～125℃；和/或，
5.如权利要求2所述的爪状多咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，步骤在氮气气氛下，将n,n-二甲基甲酰胺与多元醇混合，加热，加入催化剂，再次加热，加入环氧乙烷和多元醇反应，减压蒸馏，回收n,n-二甲基甲酰胺，降温，加入酸中和，得到多元醇聚氧乙烯醚中，所述催化剂为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钾、乙醇钠之中的至少一种。...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹用飞，沈卫庆，张治城，李阳，朱文祥，
申请(专利权)人：海利得新材料研究上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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