一种星型聚碳酸酯表面活性剂及其制备方法，属于表面活性剂技术领域。该表面活性剂具有如下结构：An—C,其中A为数均分子量200~3W的聚碳酸酯链，n为3~20，C为多臂大分子引发剂残基。本发明专利技术提供了一种星形结构的表面活性剂，具有3条以上的分子链，具有更好的立体结构，相对于直链型减水剂能够形成更稳定的油水界面，从而达到更好的表面活性效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于表面活性剂，具体涉及一种星型聚碳酸酯表面活性剂及其制备方法。
技术介绍
1、在现代工业和科学领域中，表面活性剂（又称为界面活性剂）扮演着至关重要的角色。这类化合物具有独特的分子结构，可在液体界面形成吸附层，将两种不相溶的物质（如油和水）有效地结合在一起。表面活性剂的存在可以显著降低液体表面的表面张力，促进乳化、分散和润湿等现象的发生。
2、表面活性剂在化妆品、清洁剂、医药、食品加工等诸多领域都有着广泛的应用。它们不仅可以调节界面性质，还能够提高乳化稳定性、减小颗粒大小、改善溶解度等，为各种产品的性能和品质提供重要支持。常见的表面活性剂种类包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。阴离子表面活性剂如硫酸盐和硫酸酯广泛用于洗涤剂和清洁产品中，能有效去除污垢。阳离子表面活性剂如季铵盐则常用于柔顺剂和消毒剂。非离子表面活性剂如聚氧乙烯醇类化合物具有良好的润湿性和渗透性，常见于洗涤剂和个人护理产品中。两性离子表面活性剂则同时具有阴离子和阳离子的性质，有助于在不同介质中实现乳化和分散。
3、现有技术的表面活性剂大多亲水性比较高，而亲油性偏低，在工业生产中，如果需要处理相对较为油性的物质，表面活性剂的亲油性不足可能会造成处理和分散困难，影响生产效率，限制了表面活性剂的应用效果和范围。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种亲水、亲油更平衡的星型聚碳酸酯表面活性剂及其制备方法。
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p>2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种星型聚碳酸酯表面活性剂，具有如下结构：an—c,其中a为数均分子量200~3w的聚碳酸酯链，n为3~20，c为多臂大分子引发剂残基，所述的聚碳酸酯链的结构式为：3、，
4、其中，m、n都是整数，并且1≤m≤90，5≤n≤450；r为氢、c1~c22烷基、c1~c22烷基醚。优选r为氢或甲基。
5、本专利技术提供一种星形结构的表面活性剂，具有3条以上的分子链，具有更好的立体结构，相对于直链型减水剂能够形成更稳定的油水界面，从而达到更好的表面活性效果。
6、优选的，上述星型聚碳酸酯表面活性剂中，b与a的比是2~5:1。优选的链段长度比下，能更好的平衡表面活性剂的亲水亲油性能。
7、优选的，上述星型聚碳酸酯表面活性剂中，所述的c的通式为r(-l)n，r(-l)n是从（a）不含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸，（b）多元酚，（c）聚丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物或聚马来酸，（d）羟基芳族羧酸，或（e）含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸衍生的n价阴离子基团；r是脂族烃基、芳族烃基、含氮的脂族烃基或含氮的芳族烃基，-l是-coo-（羧酸根）或-o-(氧根)。
8、具备上述c的通式的引发剂为一种稳定的多臂大分子鎓盐引发剂（i），用于制备高分子量的多臂型星型聚碳酸酯表面活性剂，它也可用于制备较低分子量的多臂型聚碳酸酯多元醇。
9、因此，根据第一个实施方案，提供一种具有以下通式（i）的未完全鎓盐化（即，未完全成盐、未完全中和或部分中和，并含有h+）的多官能鎓盐引发剂(或称作多臂大分子引发剂)：
10、【r(-l)n】【(mr′x)bhc】 （i），
11、n=b+c；
12、式中，r(-l)n 是从（a）不含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸，（b）多元酚，（c）聚丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物或聚马来酸，（d）羟基芳族羧酸，或（e）含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸衍生的n价阴离子基团；-l是-coo-（羧酸根）或-o-(氧根)；mr′x是阳离子基团铵离子(季铵阳离子)、锍离子（季鋶阳离子）或鏻离子（季鏻阳离子）和h是氢离子(h+)。r′是c1~c30烃基，优选c2~c20烃基，更优选c2~c10烃基，更优选c2~c5烃基，如乙基、丙基或丁基。
13、x是3或4。当mr′x是铵离子(季铵阳离子)或鏻离子（季鏻阳离子）时，x是4，而当mr′x是锍离子（季鋶阳离子）时，x是3。m是n（氮）、p(磷)或s（硫）。
14、n是上述（a）~（e）的多元羧酸或多元酚（即，r(-l)nhn）中羧酸和/或酚式羟基的总数量。n一般是2~30的整数,优选3~29，更优选4~28，例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27。
15、b是1~29的整数，优选2~28，更优选3~27，例如4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26。c是大于或等于1的整数（即通式i化合物含有至少1个cooh或酚式oh），更优选c是1~15、优选1~13，优选1~10，优选1~6，更优选1、2或3。
16、优选，不含氮的脂肪族或芳香族多元羧酸（a）是（或选自）：（a1）（不含羟基或含羟基的）c6~c30（优选c8~c20、更优选c10~c16）脂肪族或芳香族有机多元羧酸（如1,4-丁二酸，戊烷-1,3,5-三羧酸，柠檬酸，苹果酸，邻、间、对-苯二甲酸，苯三甲酸，苯四甲酸，萘二甲酸，萘三甲酸，萘四甲酸，萘五甲酸，萘六甲酸）。
17、优选，多元酚（b）是（或选自）c6~c30（优选c6~c20）多元酚。更优选，多元酚（c）是（或选自）：邻、间和对-苯二酚，萘-四酚，双酚a，双酚f，双酚s。
18、优选，聚丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物或聚马来酸（c）是数均分子量为220~2000（优选290~1500、更优选350~1000或500~900，如216、258、348、600、700或800）的聚丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物或聚马来酸。
19、优选，羟基芳族羧酸（d）是羟基芳族多元羧酸或多羟基芳族羧酸。优选，羟基芳族羧酸（d）是（或选自）：羟基苯二甲酸，羟基苯二乙酸，羟基苯二丙酸，羟基苯二丁酸，羟基苯二戊酸，羟基苯二己酸，或没食子酸。
20、优选，含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸（e）是（或选自）：（e1）c2~c30(优选c3~c28、更优选c4~c24)亚烷基二胺四(c2~c6)羧酸，或次氮基三（c2~c6）羧酸；例如，乙二胺四乙酸，乙二胺四丙酸，乙二胺四丁酸，乙二胺四戊酸，乙二胺四己酸，丙二胺四乙酸，丙二胺四丙酸，丙二胺四丁酸，丙二胺四戊酸，丙二胺四己酸，丁二胺四乙酸，丁二胺四丙酸，丁二胺四丁酸，丁二胺四戊酸，丁二胺四己酸，次氮基三乙酸，次氮基三丙酸，次氮基三丁酸，次氮基三戊酸，或次氮基三己酸；或，（e2）n-c1-c4烷基-哌啶二羧酸（如n-甲基-哌啶-3,5-二甲酸），n-c1-c4烷基-哌啶三羧酸(如n-乙基-哌啶三甲酸)，或n-c1-c4烷基-哌啶四羧酸(如n-乙基-哌啶四甲酸)。
21、优选，r是脂族烃基、芳族烃基、含氮的脂族烃基、或含氮的芳族烃基。<本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，具有如下结构：An—C,其中A为数均分子量200~3W的聚碳酸酯链，n为3~20，C为多臂大分子引发剂残基，所述的聚碳酸酯链的结构式为：
2.根据权利要求1所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，b与a的比是2~5:1。
3.根据权利要求1所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的C的通式为R(-L)n，R(-L)n是从（A）不含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸，（B）多元酚，（C）聚丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物或聚马来酸，（D）羟基芳族羧酸，或（E）含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸衍生的n价阴离子基团；R是脂族烃基、芳族烃基、含氮的脂族烃基或含氮的芳族烃基，-L是-COO-或-O-。
4.根据权利要求3所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的C为：
5.根据权利要求3所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的C为：
6.根据权利要求3所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的C为：
7.根据权利要求3所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的C为：
8.一种权利要求1~7中任何一项所述星型聚碳酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种星型聚碳酸酯表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为金属催化剂或有机硼化合物，所述金属催化剂包括锌类催化体系、金属卟啉类催化体系、β-二亚胺金属配合物催化剂、双金属氰化配合物催化剂、SalenMX催化体系、稀土类催化体系、多金属催化体系。
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【技术特征摘要】
1.一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，具有如下结构：an—c,其中a为数均分子量200~3w的聚碳酸酯链，n为3~20，c为多臂大分子引发剂残基，所述的聚碳酸酯链的结构式为：
2.根据权利要求1所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，b与a的比是2~5:1。
3.根据权利要求1所述一种星型聚碳酸酯表面活性剂，其特征在于，所述的c的通式为r(-l)n，r(-l)n是从（a）不含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸，（b）多元酚，（c）聚丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物或聚马来酸，（d）羟基芳族羧酸，或（e）含氮的脂肪族或芳香族有机多元羧酸衍生的n价阴离子基团；r是脂族烃基、芳族烃基、含氮的脂族烃基或含氮的芳族烃基，-l是-coo-或-o-。
4.根据权利要求3所述一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪国，贾明辰，
申请(专利权)人：山东联欣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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