CN105037644A

CN105037644A - 一种高分子阳离子表面活性剂、其制备方法及用途

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Publication number: CN105037644A
Application number: CN201510381933.4A
Authority: CN
Inventors: 魏焕曹
Original assignee: Prompt Chemical Industry Co Ltd That Manufactures Of Guangdong Spirit
Current assignee: Prompt Chemical Industry Co Ltd That Manufactures Of Guangdong Spirit
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2015-11-11

Abstract

本发明公开一种高分子阳离子表面活性剂、其制备方法以及用途。本发明制备高分子阳离子表面活性剂的方法包括：以干重计按5～35％的大分子单体、30～90％的水溶性单体、5～35％的阳离子单体的比例，与水配置成固含量10～50％的水溶液，加入占固含量0.1～5％水溶性引发剂，升温至80～100℃，聚合6～12小时。本发明的高分子阳离子表面活性剂对头发具有优异的柔软、保湿、抗静电作用，对皮肤作用温和。

Description

一种高分子阳离子表面活性剂、其制备方法及用途

技术领域

本发明涉及一种高分子阳离子表面活性剂、其制备方法及用途。更具体地讲，本发明涉及一种制备工艺相对简单的高分子阳离子表面活性剂的制备方法以及所得到的高分子阳离子表面活性剂，该高分子阳离子表面活性剂除具抗静电、杀菌、防腐蚀性，还具有丰富的泡沫和增稠性，可适用于日化、印染、金属加工、锅炉水处理、油田钻井等各个领域。

背景技术

阳离子表面活性剂，是其分子溶于水发生电离后、与亲油基相连的亲水基是带正电荷的表面活性剂。其中，亲油基一般是长碳链烃基，亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子，少数为含硫或磷原子的阳离子。分子中的阴离子不具有表面活性，通常是单个原子或基团，如氯、溴、醋酸根离子等。

阳离子表面活性剂具有抗静电性、杀菌力、防腐蚀力、抗水性、吸附性等特点，广泛用于头发调整，纤维柔软，钻井，锅炉水防腐，沥青乳化，矿石浮选等各种领域。高分子阳离子表面活性剂因分子量可调节，阳离子基因可调整，易降解，性能更优异而受到了广泛的应用。

中国专利01125645.1公开了一种高分子阳离子表面活性剂的配方及生产方法，其由多种化学原料，经配制、合成、离心分离、洗涤去杂、真空干燥、粉碎等制备而成，可用于替代阳离子羟乙基纤维素，但制备工艺复杂。

中国专利97106924.7公开了一种季铵盐化合物及其制备方法，该季铵盐可用作为阳离子表面活性剂、杀菌剂、金属缓蚀剂及高分子材料抗静电剂，但其合成方法中包括氮烷基化和季铵化二步反应。

中国专利申请201410326622.3则公开了一种木质素基阴阳离子型高分子表面活性剂及其制备方法；该制备方法先以木质素磺酸盐、聚乙二醇和季铵盐型阳离子表面活性剂为主要原料，合成木质素磺酸盐聚氧乙烯醚；然后，再与季铵盐型阳离子表面活性剂复合制备木质素基阴阳离子型高分子表面活性剂。

因而，有必要提供一种制备工艺相对简单的高分子阳离子表面活性剂的制备方法，而且所得到的高分子阳离子表面活性剂除具抗静电、杀菌、防腐蚀性，还具有丰富的泡沫和增稠性，可适用于日化、印染、金属加工、锅炉水处理、油田钻井等各个领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备工艺相对简单的高分子阳离子表面活性剂的制备方法以及所得到的高分子阳离子表面活性剂。

一方面，为了实现上述的发明目的，本发明提供了一种制备高分子阳离子表面活性剂的方法，该制备高分子阳离子表面活性剂的方法包括：以干重计按5～35％的大分子单体、30～90％的水溶性单体、5～35％的阳离子单体的比例，与水配置成固含量10～50％的水溶液，加入占固含量0.1～5％水溶性引发剂，升温至80～100℃，聚合6～12小时。

优选地，在上述本发明方法的技术方案中，大分子单体、水溶性单体、阳离子单体的比例为10～30％：40～80％：10～30％；更优选地，大分子单体、水溶性单体、阳离子单体的比例为20～30％：50～60％：20～30％。例如，大分子单体、水溶性单体、阳离子单体的比例可以为10～35％：40～80％：10～35％，或者为10～30％：50～70％：10～30％。

根据本发明方法的技术方案，上述大分子单体的结构通式为：R₁O(CH₂CH₂O)_nCH₂CH(OH)R₂，其中：R₁为直链C₉～C₁₅烷基，n＝3～15；R₂为CH₂CH₂CH＝CH₂、CH₂CH＝CH₂、CH＝CH₂、CH₂OCH₂CH＝CH₂、CH₂OCH＝CH₂或OCH＝CH₂。有关大分子单体的详细信息可参阅中国专利200810028413.5(公告号CN101591411B)中关于第二单体的描述。

根据本发明方法的技术方案，上述水溶性单体是丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。

根据本发明方法的技术方案，上述阳离子单体是选自如下一组物质中的一种或一种以上的组合：二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯氯化苄、甲基丙烯酸二甲氨基氯化苄、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸二甲氨基乙酯氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化铵、一烯丙基胺、二烯丙基胺和三烯丙基胺。

根据本发明方法的技术方案，上述引发剂并无特别限制，但优选是选自如下一组物质中的一种或一种以上的组合：过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾—亚硫酸钾、过硫酸铵—亚硫酸氢钠、过硫酸铵—雕白粉、以及过硫酸钾—雕白粉。

作为本发明方法的一种具体实施方式，在本发明的方法，可以先将各单体按需要的比例与水配成固含量为10～50％的水溶液，再加入占该溶液固含量0.5～3％的引发剂，在80～100℃聚合6～12小时。优选地，引发剂占该溶液固含量0.5～2％。

另一方面，为了实现上述的发明目的，本发明还提供了一种按上述本发明方法制备的高分子阳离子表面活性剂。

再一方面，为了实现上述的发明目的，本发明还提供了一种按上述本发明方法所制备的高分子阳离子表面活性剂的用途，特别是提供了一种含有按上述本发明方法所制备的高分子阳离子表面活性剂的个人洗涤或护理用品。

按照本发明制备的高分子阳离子表面活性剂除具抗静电、杀菌、防腐蚀性，还具有丰富的泡沫和增稠性，可适用于日化、印染、金属加工、锅炉水处理、油田钻井等各个领域；而且，本发明的高分子阳离子表面活性剂对头发具有优异的柔软、保湿、抗静电作用，对皮肤作用温和。

下面结合具体实施方式来进一步地说明本发明；但是可以理解，这些具体的实施方式只是用于说明本发明，而不是对本发明的限制。本领域的普通技术人员完全可以在本发明的启示下，对本发明的具体实施方式进行改进，或对某些技术特征进行等同替换，但这些经过改进或替换后的技术方案，仍属于本发明的保护范围。

具体实施方式

在本发明以下的各实施例中，除非特别指明，所使用的百分含量为重量百分含量。

实施例1

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体24g，丙烯酰胺40g，一烯丙基胺16g，过硫酸钠0.4g，水320g，通氮气保护，80℃恒温6hr，得到浅黄色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子阳离子表面活性剂Ⅰ。

实施例2

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体24g，丙烯酰胺40g，二烯丙基胺16g，过硫酸钠0.6g，水320g，通氮气保护，90℃恒温8hr，得到浅棕色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子阳离子表面活性剂Ⅱ。

实施例3

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体24g，丙烯酰胺40g，三烯丙基胺16g，过硫酸钠0.8g，水320g，通氮气保护，100℃恒温10hr，得到棕红色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子阳离子表面活性剂Ⅲ。

实施例4

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体16g，丙烯酰胺40g，二甲基二烯丙基氯化胺24g，过硫酸铵0.4g，水320g，通氮气保护，80℃恒温6hr，得到浅色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子阳离子表面活性剂Ⅳ。

实施例5

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体16g，丙烯酰胺40g，丙烯酸二甲氨基乙酯24g，过硫酸钠0.4g，水320g，通氮气保护，80℃恒温6hr，得到无色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子阳离子表面活性剂Ⅴ。

实施例6

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体16g，甲基丙烯酰胺40g，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯24g，过硫酸钠0.6g，水320g，通氮气保护，80℃恒温8hr，得到浅色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子阳离子表面活性剂Ⅵ。

实施例7

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体8g，甲基丙烯酰胺56g，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯8g，过硫酸钾0.4g，水320g，通氮气保护，80℃恒温12小时，得到浅黄色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子两性表面活性剂。

上述实施例中，所采用的大分子单体的结构通式为：R₁O(CH₂CH₂O)_nCH₂CH(OH)R₂，其中：R₁为直链C₉烷基，n＝3；R₂为CH＝CH₂。

实施例8

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体28g，丙烯酰胺32g，丙烯酸二甲氨基乙酯20g，过硫酸铵0.4g，水320g，通氮气保护，60℃恒温12小时，得到浅黄色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子两性表面活性剂。

上述实施例中，所采用的大分子单体的结构通式为：R₁O(CH₂CH₂O)_nCH₂CH(OH)R₂，其中：R₁为直链C₁₅烷基，n＝15；R₂为CH₂OCH₂CH＝CH₂。

实施例9

在500ml四口烧瓶中加入大分子单体4g，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺48g，二甲基二烯丙基氯化胺28g，过硫酸铵—亚硫酸氢钠1.8g，水320g，通氮气保护，60℃恒温12小时，得到浅黄色透明粘稠体，即浓度为20％的高分子两性表面活性剂。

上述实施例中，所采用的大分子单体的结构通式为：R₁O(CH₂CH₂O)_nCH₂CH(OH)R₂，其中：R₁为直链C₁₂烷基，n＝9；R₂为CH₂OCH＝CH₂₂。

实施例11

按照制备普通洗涤用品的方法制备洗涤用品，其中在所使用的表面活性剂中，有一部分采用实施例1-10之一所制备的高分子两性表面活性剂，其用量占洗涤用品重量的2-20％。

Claims

1.一种制备高分子阳离子表面活性剂的方法，该制备高分子阳离子表面活性剂的方法包括：以干重计按5～35％的大分子单体、30～90％的水溶性单体、5～35％的阳离子单体的比例，与水配置成固含量10～50％的水溶液，加入占固含量0.1～5％水溶性引发剂，升温至80～100℃，聚合6～12小时。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述的大分子单体的结构通式为：R₁O(CH₂CH₂O)_nCH₂CH(OH)R₂，其中：R₁为直链C₉～C₁₅烷基，n＝3～15，R₂为CH₂CH₂CH＝CH₂、CH₂CH＝CH₂、CH＝CH₂、CH₂OCH₂CH＝CH₂、CH₂OCH＝CH₂或OCH＝CH₂。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述的水溶性单体为丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述的阳离子单体是选自如下一组物质中的一种或一种以上的组合：二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯氯化苄、甲基丙烯酸二甲氨基氯化苄、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸二甲氨基乙酯氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化铵、一烯丙基胺、二烯丙基胺和三烯丙基胺。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述的水溶性引发剂是选自如下一组物质中的一种或一种以上的组合：过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾—亚硫酸钾、过硫酸铵—亚硫酸氢钠、过硫酸铵—雕白粉、以及过硫酸钾—雕白粉。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，其中，大分子单体、水溶性单体和阳离子单体的比例为10～30％：40～80％：10～30％。

7.如权利要求6所述的方法，其中，大分子单体、水溶性单体和阳离子单体的比例为20～30％：50～60％：20～30％。

8.如权利要求1-5之一所述的方法，其中，在所述水溶液中，所述水溶性引发剂的固含量为0.5～3％。

9.一种按权利要求1-8之一所述方法制备的高分子两性表面活性剂。

10.一种个人洗涤或护理用品，其包含如权利要求9所述的高分子两性表面活性剂。