[发明专利]一种阴离子双子表面活性剂及其制备方法及应用

说明书

技术领域

    本发明涉及一种生物基环保助剂，具体涉及一种阴离子双子表面活性剂及其制备方法及应用。

背景技术

双子（Gemini）表面活性剂的分子结构中具有两个或两个以上的亲水基和疏水基，相当于通过一个间隔基团将两个传统的表面活性剂连接在一起，故具有传统表面活性剂无法比拟的优良表面性能。双子功能助剂的研究起源于1971年Bunton等报道的双子阳离子烷基-a,w-双烷基二甲基烷基溴化铵的合成。1991年Menger等合成了以刚性基团连接离子头基的双烷烃链表面活性剂（Menger F M. J Am Chen. Sco, 1993(115): 10083），并将其命名为Gmini表面活性剂。同年Rosen小组采纳Gemini命名，并合成研究氧乙烯、氧丙烯柔性基团连接的双子表面活性剂（Rosen M J. Langmuir, 1996(12): 1149）。Zana小组也合成了以亚甲基链作为连接基团的系列双烷基双季铵盐表面活性剂。阳离子型Gemini表面活性剂，其化学性质稳定，合成较为简单，但是由于其刺激性强，与阴离子复配效果差，生物降解性不好，在洗涤剂应用上范围较窄。

阴离子型Gemini表面活性剂的合成首先出现于上世纪90年代。日本Osaka大学的Okahara的研究小组率先合成了一系列阴离子型Geminis。他们从合成各种双环氧化合物作为连接基入手，然后与长碳链脂肪醇反应得到了一系列双烃链双羟基化合物，最后与氯磺酸、磷酸、溴乙酸或并磺内酯反应，分别得到了硫酸酯盐、磷酸盐、羧酸盐、磺酸盐型的Gemini表面活性剂。1999年，法国Louis Pasteur大学的Renouf等也报道了一系列阴离子型Gemini表面活性剂的合成。2004年，日本的Tomokazu和Kunio在Journal of Colloid and Interface Science上报道了带有胺基阴离子型Gemini表面活性剂的合成与性能。但是这些研究均处于理论水平，实现工业化及应用较难。

发明内容

本发明的目的是提供一种阴离子双子表面活性剂及其制备方法及应用，将基于生物质基的阴离子双子功能助剂应用于高效超浓缩液体洗涤剂的配方中，实现双子类功能助剂在洗涤行业及轻工行业中的应用。

本发明所采用的技术方案是：

一种阴离子双子表面活性剂，其特征在于：

由以下重量份的组分制成：

双烷基乙二胺 1 份；

琥珀酸酐 0.5-1 份；

四氢呋喃  6-8份；

三乙胺 0.1-0.5 份。

一种阴离子双子表面活性剂的制备方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：按以下重量份对原料组分进行备料：

双烷基乙二胺 1 份；

琥珀酸酐 0.5-1 份；

四氢呋喃  6-8份；

三乙胺 0.1-0.5 份。

步骤二：将双烷基乙二胺与琥珀酸酐于四氢呋喃中混合，加入三乙胺作为催化剂，回流反应20h后，减压蒸馏除去四氢呋喃，得到反应残液用水洗涤，减压抽滤分离出粗品；

步骤三：再用乙醇重结晶两次、用甲醇重结晶两次，真空干燥24h至恒重得到阴离子双子表面活性剂。

如所述的一种阴离子双子表面活性剂在高效超浓缩液体洗涤剂的配方中的应用。

本发明具有以下优点：

本发明以天然的椰子油或棕榈油衍生物为原料合成一种阴离子型Gemini表面活性剂。合成中添加了催化剂缩短了反应时间，合成工艺简单，对反应设备要求低，易于实现工业化生产。且该表面活性剂具有较高的表面活性，临界胶束浓度为9.4×10^-6mol/L，比普通表面活性剂低2~3个数量级；表面张力最低可降至27.18mN/m，远小于普通表面活性剂。在极低的浓度下改变溶液表面性能，非常适合在浓缩洗衣液中应用。 

附图说明

图1为本发明的生物质基阴离子双子功能助剂（n=11）红外光谱图。

图2为本发明的生物质基阴离子双子功能助剂（n=11）¹H NMR光谱图。

图3为本发明的生物质基阴离子双子功能助剂（n=11）表面张力曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及的一种阴离子双子表面活性剂的制备方法，由以下步骤实现：

步骤一：按以下重量份对原料组分进行备料：

双烷基乙二胺 1 份；