[发明专利]一种Gemini型含氟阳离子表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种Gemini型含氟阳离子表面活性剂及其制备方法，首先在加热下，以甲酸、甲醛为甲基化基团对全氟烷基胺甲基化，生成N,N‑二甲基全氟烷基叔胺，然后在催化剂作用下二官能度的二卤代烷烃与单官能度的N,N‑二甲基全氟烷基叔胺充分反应合成出所述的Gemini型含氟阳离子表面活性剂。本发明首次公开的一种Gemini型含氟阳离子表面活性剂，不但具有阳离子表面活性剂的持久抗菌型，还具有高效降低表面张力的作用和洗油作用，有很强的抗盐碱、抗积聚以及较好的润湿性能。同时本发明所述的合成工艺简单、产率高，不需要特殊的反应条件，应用潜力大。

技术领域

本发明涉及一种表面活性剂，尤其涉及到一种Gemini型含氟阳离子表面活性剂，属于精细化工领域。

技术背景

表面活性剂一般富集于表面，并能大大降低溶剂的表面张力，改变体系的表面状态，包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。其中阳离子表面活性剂是疏水基通过共价键与带正电的亲水基相连的表面活性剂。

与阴离子表面活性剂和非离子型表秒活性剂相比，阳离子表面活性剂具有优异的杀菌性、容易吸附于一般固体表面的性质。尤其是阳离子表面活性剂具有很好的杀菌、杀藻、防霉能力，而且抗菌谱广、用量少、刺激性低、毒性低、无异味、污染少。在我们国家对阳离子表面活性剂领域的开发应用研究投入的还远远不够，与发达国家有着很大的差距。但是，随着我过工业化的发展，阳离子表面活性剂一定会呈现出更加广阔的前景。

中国专利CN201410105456.4提供了一种含氟阳离子表面活性剂的制备方法及用途，所述方法包括：以六氟丙烯三聚体和N,N-二甲基丙二胺为原料，在有机溶剂和碱催化剂存在下亲核取代反应；然后向其中加入卤代烷进行季胺化反应，粗产物过滤，滤液减压蒸馏除去溶剂，“一锅法”制得含氟阳离子表面活性剂。但该含氟阳离子表面活性剂降低水溶液表面张力的能力和效率稍差，同时现存的含氟阳离子表面活性剂存在种类较少、公开较少的缺点。

Gemini表面活性剂的分子中至少含有两个亲水基(离子或极性基团)和两条疏水链，在其亲水基或靠近亲水基处，由联接基团通过化学键(共价健或离子键)联接在一起。在很多不同类型和结构相异的表面活性剂产品中，Gemini型表面活性剂的性能最佳，引起人们的广泛关注和研究，所以被称作“新一代表面活性剂”，但从未见有关Gemini型含氟阳离子表面活性剂及其制备工艺的报道。

发明内容

为克服现有技术存在的缺点和不足，本发明旨在提供一种全新的Gemini型含氟阳离子表面活性剂。

所述的Gemini型含氟阳离子表面活性剂结构式(其中，m:1～6，n:1～10)如下：

所述的一种Gemini型含氟阳离子表面活性剂，以重量份计，其制备方法如下：

(1)将25-80份的全氟烷基胺、60-120份的醇类溶剂加入到反应器中，全部溶解后，向其中缓慢滴加10-13份质量分数为70-90％的甲酸溶液，0.5-1h滴加完毕，加热体系至50-60℃，然后向其中加入17-20份质量分数为30％-35％的甲醛溶液，升温至80-90℃反应3-8h，然后冷却，将冷却液倒入分液装置中，加入碱溶液调pH至13，充分振荡后静置分层，分离上层油性层，用质量分数为20％-30％的NaCl溶液分充分洗涤油性层3-5次，然后减压蒸馏除去溶剂得N,N-二甲基全氟烷基叔胺。