一種磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑及其制備方法，該表面活性劑，具有式I所示的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供上述表面活性劑的制備方法。本發(fā)明的表面活性劑既具有兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的優(yōu)點，又安全、環(huán)保，具有更好的水溶性、抗鹽性和耐溫性，可在較寬的pH范圍內(nèi)使用，制備方法簡便，條件和緩，易于操作。
【專利說明】—種磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳氟Gemini表面活性劑及其制備方法，尤其涉及一種具有優(yōu)異表面活性的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑及其制備方法，屬于碳氟Gemini表面活性劑制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟需求和石油工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)表面活性劑已顯露出眾多局限性而難以滿足市場需求。因此，大力研究開發(fā)原料易得、結(jié)構(gòu)新穎、性能獨特的碳氟Gemini型離子表面活性劑是當(dāng)今研究的熱點。
[0003]碳氟表面活性劑的獨特性能常被概括為“三高”、“兩憎”，即高表面活性、高耐熱穩(wěn)定性及高化學(xué)穩(wěn)定性，它的含氟烴基既憎水又憎油。早期，碳氟表面活性劑曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化劑，以后逐步用作潤濕劑、鋪展劑、起泡劑、抗黏劑和防污劑等，廣泛應(yīng)用于消防、紡織、皮革、造紙、選礦、農(nóng)藥和化工等各個領(lǐng)域，顯示強大的生命力。但碳氟表面活性劑由于合成困難，價格較高，目前主要用于一般碳氫表面活性劑難以勝任或使用效果極差的領(lǐng)域。
[0004]Gemini型碳氟表面活性劑因其獨特的結(jié)構(gòu)而具有比傳統(tǒng)表面活性劑更為優(yōu)良的性質(zhì)，近年來成為膠體與界面化學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。中國專利文獻CN1743062公開了一種新型雙子型氟碳表面活性劑，是以親水性的單酯二氯丙烷為聯(lián)接基團的新型親水柔性間隔基的雙子型氟碳表面活性劑，化學(xué)名稱為N、N、N’、N’ -四甲基-N、N’ -雙[(全氟烷基磺酰胺基)_烷基]-2-單酯基-丙二銨。該表面活性劑通過全氟烷基磺酰氟與N、N- 二甲基-1，2-乙二胺或N，N’ - 二甲基-1，3-丙二胺反應(yīng)得中間產(chǎn)物N-[(二甲氨基)一烷基]-全氟烷基磺酰胺，然后與單酯二氯丙烷進行季銨化反應(yīng)而得產(chǎn)品。但是，該專利文獻采用全氟辛基磺酰氟為原料，由于環(huán)保問題，已限制使用，同時由于原料價格較貴，使得產(chǎn)品生產(chǎn)成本較高。
[0005]目前，磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備及研究還未見相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑，具有式I所示的結(jié)構(gòu):
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑，其特征在于具有式I所示的結(jié)構(gòu):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑，其特征在于式I中，R為CH3_ ;n=6或8。
3.—種權(quán)利要求1或2所述磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，包括步驟如下:(1)將短氟碳鏈的環(huán)氧丙焼
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的α，ω-烷撐胺為己二胺或辛二胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的短氟碳鏈的環(huán)氧丙烷為3-全氟己基-1，2-環(huán)氧丙烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟(1)中反應(yīng)溫度為60-80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中式II化合物與磺化試劑丙磺酸內(nèi)酯
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中反應(yīng)溫度為55-65°C，反應(yīng)時間為36-48h。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于上述步驟(3)中式III化合物與NaOH的摩爾比為1:8，反應(yīng)時間為40min。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺丙基甜菜堿型兩性離子碳氟Gemini表面活性劑的制備方法，其特征在于上述步驟(4)中上述式III化合物的鈉鹽與碘甲烷或碘乙烷的摩爾比為1:.10，反應(yīng)時間為4 8h，反應(yīng)溫度為50-55°C。
【文檔編號】B01F17/38GK103816835SQ201410100730
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】王明剛, 李傳龍, 譚業(yè)邦, 呂妍 申請人:山東大學(xué)