[发明专利]一种松香基叔铵类表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及表面活性剂技术领域，尤其涉及松香基叔铵类表面活性剂及其制备方法和应用。所述松香基叔铵类表面活性剂具有式I和式Ⅱ所示的结构，其中n为1‑5，R为‑CH₃或‑C₂H₅。本发明制备得到的表面活性剂具有良好的表面活性和抑菌活性，同时具有优良的水溶性和乳化能力，可用于抑菌日用化学品领域中。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，尤其涉及一种松香基叔铵类表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前对表面活性剂的要求越来越高，不仅要求表面活性剂具有独特的性质，还要有突出的环保性。由于合成和纯化相对容易，季铵盐类阳离子表面活性剂是研究较多的一种。

松香是一种丰富的可再生天然资源，价格低廉，其合成的表面活性剂一般具有较好的生态性能，符合“绿色环保”这一主题。其主要成分是树脂酸，松香树脂酸均由具有优异亲油性的三元菲骨架结构和具有弱亲水性的羧基组成的双亲分子，松香的三元菲环结构具有良好的亲油性能，与亲水基团连接后可以作为良好的表面活性，而由于松香的疏水性能较强，联结亲水基后得到的化合物具有很好的表面活性性能。以松香为原料合成高附加值的表面活性剂已广泛被研究。

松香基酯类叔铵表面活性剂融合了叔铵表面活性剂的柔软性、抗静电性、乳化性、消毒杀菌性和酯类表面活性剂良好的表面性能、高水溶性，具有优良的乳化分散性、增溶性、热稳定性等，以及良好的配伍性，易生物降解性，较低的刺激性，耐电解质性和抗静电性，广泛应用于纺织、印染、塑料、造纸、皮革和日用化学品等工业领域。但目前市面上的松香基叔铵类表面活性剂种类仍然有限，因此有必要对松香基叔铵表面活性剂作更进一步的研究。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种松香基叔铵表面活性剂，选自具有式I、式Ⅱ结构化合物中的一种：

其中，R为-CH₃或-C₂H₅，n为1-5的整数；优选地，n为1或2，最优选地，n为2。

本发明第二个目的是提供一种松香基叔铵表面活性剂的制备方法：室温条件下，CH₂OH(CH₂)nNR₂与改性松香酰氯在溶剂中发生酯化反应，即得。

所述溶剂可为本领域常规溶剂，如苯等有机溶剂。

其中，所述改性松香酰氯是以氯仿为溶剂，由改性松香与PCl₃反应制备得到的。所述改性松香是由松香经改性剂改性得到的；所述改性剂为马来酸或丙烯酸。下列反应历程表示松香在不同改性剂作用下生成相对应的改性松香酰氯：

在由马来酸改性松香制备过程中，本领域技术人员可按照本领域常规改性方法制备即可，本发明中优选采用如下方法制得：

将松香粉碎，加热熔融，当料温达到150-165℃时，加入马来酸，控制反应温度在180-190℃，反应结束冷却至室温，分离出水，干燥，洗涤，再干燥后即得相对纯净的马来松香。

在由丙烯酸改性松香制备过程中，本领域技术人员可按照本领域常规改性方法制备即可，本发明中优选采用如下方法制得：

取松香加热到150-170℃，加丙烯酸反应，反应结束后洗涤，得到浅黄色粉末状丙烯酸改性松香。

相应地，上述两种改性松香酰氯与CH₂OH(CH₂)nNR₂反应得到式I或式II结构的松香基叔铵：

(1)CH₂OH(CH₂)nNR₂与改性松香酰氯发生酯化反应，即得式I化合物