CN106823989A - 一种新型非离子表面活性剂、合成方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及至少一种新型结构非离子表面活性剂、合成方法及其应用。本发明以腰果酚为原料与缩水甘油进行定量的开环加成反应，再以此中间体为起始剂，加入烷氧基化催化剂与环氧烷烃进行烷氧基化反应，合成一类新型腰果酚聚氧烷基醚非离子表面活性剂，进而提升其综合性能：改善低温流动性、降低倾点保持其乳化能力、除油强的特质，克服该类非离子表面活性剂产品的应用局限。本发明的新型非离子表面活性剂可广泛应用于日化、纺织、金属加工等领域。

Description

一种新型非离子表面活性剂、合成方法及其应用
技术领域
本发明涉及至少一种新型结构非离子表面活性剂的合成及其应用，属于表面活性剂技术领域。
技术背景
表面活性剂的应用十分广泛，已深入到各种民用及工业领域，其中非离子表面活性剂在水中不发生电离，是以羟基或醚键为亲水基的两亲结构分子，由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点，促使了非离子表面活性剂在某些方面较离子型表面活性剂优越，如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。由于它与其他类型表面活性剂相容性好，所以常可以很好的混合复配使用。非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力、有低起泡性的特点，因此适合作特殊洗涤剂。由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能，因此在很多领域中都有重要用途。
腰果酚聚氧烷基醚为一种新型非离子表面活性剂，由天然可再生的腰果酚为原料生产。以石油酚合成的烷基酚聚氧烷基醚在自然环境下不易分解，会造成环境污染，2015年1月新环保法正式实施，纺织印染、农药等行业开始禁用烷基酚聚氧烷基醚非离子表面活性剂(APEO)。腰果酚聚氧烷基醚作为潜在的可替代APEO的表面活性剂，由于生物降解性好，被称为绿色表面活性剂。
但是与常规非离子表面活性剂比起来，腰果酚聚氧烷基醚作为新型的非离子表面活性剂的主要问题在于其综合性能不够优越，进而限制了该类产品的实际应用。腰果酚聚氧烷基醚非离子表面活性剂具有低温流动性好、耐酸耐碱、乳化能力强等的优势，可作为乳化剂、洗涤剂、除油剂使用。但是，腰果酚聚氧烷基醚原料结构特殊，导致其润湿、渗透能力极差，很大程度上限制其在纺织、日化等领域应用。
本发明以腰果酚为原料与缩水甘油进行定量的开环加成反应，再以此中间体为起始剂，加入烷氧基化催化剂与环氧烷烃进行烷氧基化反应，合成一类新型腰果酚聚氧烷基醚非离子表面活性剂，进而提升其综合性能：改善低温流动性、降低倾点保持其乳化能力、除油强的特质，克服该类非离子表面活性剂产品的应用局限。
发明内容
本发明目的在于克服腰果酚聚氧烷基醚低温流动性不好、倾点高的不足，提供一种新型非离子表面活性剂及其合成方法与应用。
本发明的技术方案是：
一种新型非离子表面活性剂，其特征在于，其结构式如式(1)所示：
其中，R1是饱和或不饱和碳氢链，选自-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3和-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种；R2O、R4O、R5O、R6O是相同或不同的具有2～4个碳原子的氧化烯基；p表示氧化烯基的平均加成摩尔数，为0～4的整数或分数；m1、m3表示缩水甘油基的平均加成摩尔数，为0～3的整数或分数，且0＜m1+m3≤5；m2、m4、m5表示氧化烯基的平均加成摩尔数，且0＜m2+m4+m5≤30。
其中R2O、R4O、R5O、R6O分别选自氧化乙烯基CH2CH2O-、氧化丙烯基CH2CH(CH3)O-和氧化丁烯基CH2CH(CH2CH3)O-中的一种或几种。
所述的合成方法包括以下步骤：
A)以腰果酚为起始剂，加入烷氧基化催化剂，控制反应温度50～200℃，优选为140℃，反应压力0～1.0MPa，与环氧烷烃进行烷氧基化反应，得到腰果酚聚氧烷基醚中间体1；
B)步骤A)所得的腰果酚聚氧烷基醚中间体1与缩水甘油在反应温度80～120℃，优选为100℃，碱性催化剂的作用下进行定量的开环加成反应，搅拌反应0.5～1h，得到式(2)所示的支化中间体2；
或氢原子。
式中，R1是饱和或不饱和碳氢链，选自-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种；R2O表示具有2～4个碳原子的氧化烯基；p表示氧化烯基的平均加成摩尔数，为0～4的整数或分数，q表示缩水甘油基的平均加成摩尔数，为0～3的整数或分数。
C)使用步骤B)中所得的支化中间体2与环氧乙烷在反应温度50～200℃，优选为140℃，反应压力0～1.0MPa，催化剂的作用下进行烷氧基化反应，经后处理得到式(1)所示的新型支链化非离子表面活性剂。
所述步骤A)的环氧烷烃优选为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)或环氧丁烷(BO)中的任意一种或多种。
所述步骤A)的烷氧基化催化剂优选为氢化钠、KOH、NaOMe中的任意一种或多种
所述步骤B)缩水甘油与腰果酚聚氧烷基醚中间体1的摩尔比1～5:1,优选比例为1:1或2:1。
所述新型非离子表面活性剂的支链数与缩水甘油平均摩尔加成数密切相关，其中平均支链数N＝n+1，n表示缩水甘油平均摩尔加成数，为0～4之间的整数或分数。
所述新型非离子表面活性剂除油、去污、乳化、分散性能优越，低温流动性好，应用领域包括但不限于纺织、日化、农药行业。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明通过在腰果酚聚氧烷基化物中引入分支结构，提升了其应用性能，在保持去污、除油、乳化能力强的同时提高了低温流动性和水溶解性；
2、本发明提供的合成方法简单方便、形式多样，实用面广；
3、在本发明制备的非离子表面活性剂产品特点特出，用途广泛。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实例1
一种新型非离子表面活性剂，其结构式为：
R1是饱和或不饱和碳氢链，可以是-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种。
上述新型非离子表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
1、备料
原料腰果酚：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4118-2009。
原料环氧乙烷：本发明实施例中所用的环氧乙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T13098-2006。
原料缩水甘油：本发明实施例中所用的缩水甘油为市购产品。
催化剂：本发明实施例中所用的氢化钠为市购产品。
2、催化剂加入
室温条件下将100份的腰果酚加入到反应釜后，向反应釜中加入0.7份氢化钠固体，进行氮气置换，然后将反应釜抽真空至-0.09MPa以下。开启加热，加热该反应釜至100℃，处理1h后得脱水后的腰果酚。
3、加成反应
3A)向脱水后的腰果酚中通入30份环氧乙烷，在温度140℃的条件下，进行第一加成反应，反应时间1h，得第一加成产物。
3B)第一加成反应结束后，在温度100℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约25份缩水甘油，反应时间1h，得第二加成产物。
3C)第二加成反应结束后，在温度140℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约180份环氧乙烷，反应时间5h，得第三加成产物。
3D)最后向反应釜中加入醋酸，进行中和反应，制得335.7份腰果酚聚氧烷基醚。
以相同烷氧基数数的腰果酚聚醚CEO为对照样品1。
乳化力的测试方法：配置1g/L的复配表面活性剂水溶液，取待测液及5#白油各40ml于100ml高脚烧杯中，均质机1000r/min转速下均值60s后，静置于100ml具塞量筒中，记录下层分出10ml水相所需时间，时间越长，乳化能力越强。倾点的测试方法参考国标GB/T3535-2006：试样经加热后，按在规定的冷却速率下冷却，每隔3℃，观察试样的流动性，记录观察到试样能够流动的最低温度为倾点。除油实验：将植物油污均匀涂在前处理后的棉针织布，布与油的质量比为17:2，将1g/L的待测表面活性剂溶液在碱性条件下(2g/L碳酸钠)与污布按浴比30:1置于钢瓶中，在95℃条件下，煮沸30min后，取出污布洗净烘干，用台式测色仪量化表征处理后污布白度，白度越高，除油效果越好。乳化、除油、倾点结果见表1。
实例2
一种新型非离子表面活性剂，其结构式为：
R1是饱和或不饱和碳氢链，可以是-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种。
上述新型非离子表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
1、备料
原料腰果酚：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4118-2009。
原料环氧乙烷：本发明实施例中所用的环氧乙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T13098-2006。
原料缩水甘油：本发明实施例中所用的缩水甘油为市购产品。
催化剂：本发明实施例中所用的氢氧化钾为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T1919-2000。
2、催化剂加入
室温条件下将100份的腰果酚加入到反应釜后，向反应釜中加入0.85份质量分数为50％KOH固体，进行氮气置换，然后将反应釜抽真空至-0.09MPa以下。开启加热，加热该反应釜至100℃，处理1h后得脱水后的腰果酚。
3、加成反应
3A)向脱水后的腰果酚中通入60份环氧乙烷，在温度140℃的条件下，进行第一加成反应，反应时间1h，得第一加成产物。
3B)第一加成反应结束后，在温度100℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约25份缩水甘油，反应时间1h，得第二加成产物。
3C)第二加成反应结束后，在温度140℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约241份环氧乙烷，反应时间5h，得第三加成产物。
3D)最后向反应釜中加入醋酸，进行中和反应，制得426.9份腰果酚聚氧烷基醚。
以相同烷氧基数数的腰果酚聚醚CEO为对照样品2。
乳化力的测试方法：配置1g/L的复配表面活性剂水溶液，取待测液及5#白油各40ml于100ml高脚烧杯中，均质机1000r/min转速下均值60s后，静置于100ml具塞量筒中，记录下层分出10ml水相所需时间，时间越长，乳化能力越强。倾点的测试方法参考国标GB/T3535-2006：试样经加热后，按在规定的冷却速率下冷却，每隔3℃，观察试样的流动性，记录观察到试样能够流动的最低温度为倾点。除油实验：将植物油污均匀涂在前处理后的棉针织布，布与油的质量比为17:2，将1g/L的待测表面活性剂溶液在碱性条件下(2g/L碳酸钠)与污布按浴比30:1置于钢瓶中，在95℃条件下，煮沸30min后，取出污布洗净烘干，用台式测色仪量化表征处理后污布白度，白度越高，除油效果越好。乳化、除油、倾点结果见表1。
实例3
一种新型非离子表面活性剂，其结构式为：
R1是饱和或不饱和碳氢链，可以是-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种。
上述新型非离子表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
1、备料
原料腰果酚：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4118-2009。
原料环氧乙烷：本发明实施例中所用的环氧乙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T13098-2006。
原料环氧丙烷：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T14491-2001。
原料缩水甘油：本发明实施例中所用的缩水甘油为市购产品。
催化剂：本发明实施例中所用的NaOMe的醇溶液为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T2561-94。
2、催化剂加入
室温条件下将100份的腰果酚加入到反应釜后，向反应釜中加入1.1份NaOMe的醇溶液，进行氮气置换，然后将反应釜抽真空至-0.09MPa以下。开启加热，加热该反应釜至100℃，处理1h后得脱甲醇后的腰果酚。
3、加成反应
3A)向脱水后的腰果酚中通入30份环氧丙烷，在温度140℃的条件下，进行第一加成反应，反应时间1h，得第一加成产物。
3B)第一加成反应结束后，在温度100℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约50份缩水甘油，反应时间1h，得第二加成产物。
3C)第二加成反应结束后，在温度140℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约360份环氧乙烷，反应时间5h，得第三加成产物。
3D)最后向反应釜中加入醋酸，进行中和反应，制得541.1份腰果酚聚氧烷基醚。
以相同烷氧基数数的腰果酚聚醚CEO为对照样品3。
乳化力的测试方法：配置1g/L的复配表面活性剂水溶液，取待测液及5#白油各40ml于100ml高脚烧杯中，均质机1000r/min转速下均值60s后，静置于100ml具塞量筒中，记录下层分出10ml水相所需时间，时间越长，乳化能力越强。倾点的测试方法参考国标GB/T3535-2006：试样经加热后，按在规定的冷却速率下冷却，每隔3℃，观察试样的流动性，记录观察到试样能够流动的最低温度为倾点。除油实验：将植物油污均匀涂在前处理后的棉针织布，布与油的质量比为17:2，将1g/L的待测表面活性剂溶液在碱性条件下(2g/L碳酸钠)与污布按浴比30:1置于钢瓶中，在95℃条件下，煮沸30min后，取出污布洗净烘干，用台式测色仪量化表征处理后污布白度，白度越高，除油效果越好。乳化、除油、倾点结果见表1。
实例4
一种新型非离子表面活性剂，其结构式为：
R1是饱和或不饱和碳氢链，可以是-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种。
上述新型非离子表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
1、备料
原料腰果酚：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4118-2009。
原料环氧丁烷：本发明实施例中所用的环氧丁烷为市购产品。
原料环氧乙烷：本发明实施例中所用的环氧乙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T13098-2006。
原料缩水甘油：本发明实施例中所用的缩水甘油为市购产品。
催化剂：本发明实施例中所用的氢氧化钾为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T1919-2000。
2、催化剂加入
室温条件下将100份的腰果酚加入到反应釜后，向反应釜中加入0.45份质量分数为50％KOH固体，进行氮气置换，然后将反应釜抽真空至-0.09MPa以下。开启加热，加热该反应釜至100℃，处理1h后得脱水后的腰果酚。
3、加成反应
3A)向脱水后的腰果酚中通入25份环氧丁烷，在温度140℃的条件下，进行第一加成反应，反应时间1h，得第一加成产物。
3B)第一加成反应结束后，在温度100℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约25份缩水甘油，反应时间1h，得第二加成产物。
3C)第二加成反应结束后，在温度140℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约75份环氧乙烷，反应时间3h，得第三加成产物.
3D)最后向反应釜中加入醋酸，进行中和反应，制得225.4份腰果酚聚氧烷基醚。
以相同烷氧基数数的腰果酚聚醚CEO为对照样品4。
乳化力的测试方法：配置1g/L的复配表面活性剂水溶液，取待测液及5#白油各40ml于100ml高脚烧杯中，均质机1000r/min转速下均值60s后，静置于100ml具塞量筒中，记录下层分出10ml水相所需时间，时间越长，乳化能力越强。倾点的测试方法参考国标GB/T3535-2006：试样经加热后，按在规定的冷却速率下冷却，每隔3℃，观察试样的流动性，记录观察到试样能够流动的最低温度为倾点。除油实验：将植物油污均匀涂在前处理后的棉针织布，布与油的质量比为17:2，将1g/L的待测表面活性剂溶液在碱性条件下(2g/L碳酸钠)与污布按浴比30:1置于钢瓶中，在95℃条件下，煮沸30min后，取出污布洗净烘干，用台式测色仪量化表征处理后污布白度，白度越高，除油效果越好。乳化、除油、倾点结果见表1。
实例5
一种新型非离子表面活性剂，其结构式为：
R1是饱和或不饱和碳氢链，可以是-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种。
上述新型非离子表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
1、备料
原料腰果酚：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4118-2009。
原料环氧乙烷：本发明实施例中所用的环氧乙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T13098-2006。
原料缩水甘油：本发明实施例中所用的缩水甘油为市购产品。
催化剂：本发明实施例中所用的氢氧化钾为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T1919-2000。
2、催化剂加入
室温条件下将100份的腰果酚加入到反应釜后，向反应釜中加入0.65份质量分数为50％KOH固体，进行氮气置换，然后将反应釜抽真空至-0.09MPa以下。开启加热，加热该反应釜至100℃，处理1h后得脱水后的腰果酚。
3、加成反应
3A)向脱水后的腰果酚中通入15份环氧乙烷，在温度140℃的条件下，进行第一加成反应，反应时间1h，得第一加成产物。
3B)第一加成反应结束后，在温度100℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约75份缩水甘油，反应时间1h，得第二加成产物。
3C)第二加成反应结束后，在温度140℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约135份环氧乙烷，反应时间3h，得第三加成产物.
3D)最后向反应釜中加入醋酸，进行中和反应，制得325.65份腰果酚聚氧烷基醚。
以相同烷氧基数数的腰果酚聚醚CEO为对照样品5。
乳化力的测试方法：配置1g/L的复配表面活性剂水溶液，取待测液及5#白油各40ml于100ml高脚烧杯中，均质机1000r/min转速下均值60s后，静置于100ml具塞量筒中，记录下层分出10ml水相所需时间，时间越长，乳化能力越强。倾点的测试方法参考国标GB/T3535-2006：试样经加热后，按在规定的冷却速率下冷却，每隔3℃，观察试样的流动性，记录观察到试样能够流动的最低温度为倾点。除油实验：将植物油污均匀涂在前处理后的棉针织布，布与油的质量比为17:2，将1g/L的待测表面活性剂溶液在碱性条件下(2g/L碳酸钠)与污布按浴比30:1置于钢瓶中，在95℃条件下，煮沸30min后，取出污布洗净烘干，用台式测色仪量化表征处理后污布白度，白度越高，除油效果越好。乳化、除油、倾点结果见表1。
实例6
一种新型非离子表面活性剂，其结构式为：
R1是饱和或不饱和碳氢链，可以是-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种。
上述新型非离子表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
1、备料
原料腰果酚：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4118-2009。
原料环氧丙烷：本发明实施例中所用的环氧丙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T14491-2015。
原料环氧乙烷：本发明实施例中所用的环氧乙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T13098-2006。
原料缩水甘油：本发明实施例中所用的缩水甘油为市购产品。
催化剂：本发明实施例中所用的氢氧化钾为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T1919-2000。
2、催化剂加入
室温条件下将100份的腰果酚加入到反应釜后，向反应釜中加入0.60份质量分数为50％KOH固体，进行氮气置换，然后将反应釜抽真空至-0.09MPa以下。开启加热，加热该反应釜至100℃，处理1h后得脱水后的腰果酚。
3、加成反应
3A)向脱水后的腰果酚中通入20份环氧丙烷，在温度140℃的条件下，进行第一加成反应，反应时间1h，得第一加成产物。
3B)第一加成反应结束后，在温度100℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约25份缩水甘油，反应时间1h，得第二加成产物。
3C)第二加成反应结束后，在温度140℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约150份环氧乙烷，反应时间3h，得第三加成产物.
3D)最后向反应釜中加入醋酸，进行中和反应，制得295.60份腰果酚聚氧烷基醚。
以相同烷氧基数数的腰果酚聚醚CEO为对照样品6。
乳化力的测试方法：配置1g/L的复配表面活性剂水溶液，取待测液及5#白油各40ml于100ml高脚烧杯中，均质机1000r/min转速下均值60s后，静置于100ml具塞量筒中，记录下层分出10ml水相所需时间，时间越长，乳化能力越强。倾点的测试方法参考国标GB/T3535-2006：试样经加热后，按在规定的冷却速率下冷却，每隔3℃，观察试样的流动性，记录观察到试样能够流动的最低温度为倾点。除油实验：将植物油污均匀涂在前处理后的棉针织布，布与油的质量比为17:2，将1g/L的待测表面活性剂溶液在碱性条件下(2g/L碳酸钠)与污布按浴比30:1置于钢瓶中，在95℃条件下，煮沸30min后，取出污布洗净烘干，用台式测色仪量化表征处理后污布白度，白度越高，除油效果越好。乳化、除油、倾点结果见表1。
实例7
一种新型非离子表面活性剂，其结构式为：
R1是饱和或不饱和碳氢链，可以是-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3或-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种。
上述新型非离子表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
1、备料
原料腰果酚：本发明实施例中所用的腰果酚为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4118-2009。
原料环氧乙烷：本发明实施例中所用的环氧乙烷为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T13098-2006。
原料缩水甘油：本发明实施例中所用的缩水甘油为市购产品。
催化剂：本发明实施例中所用的氢氧化钾为市购产品，执行《中华人民共和国化工行业标准》GB/T1919-2000。
2、催化剂加入
室温条件下将100份的腰果酚加入到反应釜后，向反应釜中加入1.4份质量分数为50％KOH固体，进行氮气置换，然后将反应釜抽真空至-0.09MPa以下。开启加热，加热该反应釜至100℃，处理1h后得脱水后的腰果酚。
3、加成反应
3A)向脱水后的腰果酚中通入15份环氧乙烷，在温度140℃的条件下，进行第一加成反应，反应时间1h，得第一加成产物。
3B)第一加成反应结束后，在温度100℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约127份缩水甘油，反应时间1h，得第二加成产物。
3C)第二加成反应结束后，在温度140℃的条件下，向反应釜中缓慢通入约452份环氧乙烷，反应时间3h，得第三加成产物.
3D)最后向反应釜中加入醋酸，进行中和反应，制得695.4份腰果酚聚氧烷基醚。
以相同烷氧基数数的腰果酚聚醚CEO为对照样品7。
乳化力的测试方法：配置1g/L的复配表面活性剂水溶液，取待测液及5#白油各40ml于100ml高脚烧杯中，均质机1000r/min转速下均值60s后，静置于100ml具塞量筒中，记录下层分出10ml水相所需时间，时间越长，乳化能力越强。倾点的测试方法参考国标GB/T3535-2006：试样经加热后，按在规定的冷却速率下冷却，每隔3℃，观察试样的流动性，记录观察到试样能够流动的最低温度为倾点。除油实验：将植物油污均匀涂在前处理后的棉针织布，布与油的质量比为17:2，将1g/L的待测表面活性剂溶液在碱性条件下(2g/L碳酸钠)与污布按浴比30:1置于钢瓶中，在95℃条件下，煮沸30min后，取出污布洗净烘干，用台式测色仪量化表征处理后污布白度，白度越高，除油效果越好。乳化、除油、倾点结果见表1。
表1 含腰果酚聚氧烷基醚的复配型非离子表面活性剂的渗透力、乳化、白度和倾点
实施例 乳化力/s 白度 倾点/℃
1(14) 820 65.1 -12
2(20) 900 64.1 6
3(26) 1044 63.1 12
4(6) 360 60.3 -24
5(10) 720 62.5 -15
6(11) 780 63.5 -18
7(30) 710 63.0 18
NP-10 1140 62.2 6
腰果酚聚氧烷基醚-6 367 60.0 -6
腰果酚聚氧烷基醚-10 1100 62.1 9
腰果酚聚氧烷基醚-11 1150 63.7 9
腰果酚聚氧烷基醚-14 708 60.4 15
腰果酚聚氧烷基醚-20 909 61.5 18
腰果酚聚氧烷基醚-26 845 62.8 30
腰果酚聚氧烷基醚-30 640 62.5 36
根据表1可以看出，本发明所制得的新型型非离子表面活性剂在乳化、除油及倾点应用性能较好，尤其是渗透力显著提高，优于腰果酚聚氧烷基醚单体，与市售的NP-10非离子表面活性剂相比应用性能接近，在工业应用中能够替代APEO。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型非离子表面活性剂，其特征在于，其结构式如式(1)所示：
其中，R1是饱和或不饱和碳氢链，选自-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3和-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种；R2O、R4O、R5O、R6O是相同或不同的具有2～4个碳原子的氧化烯基；p表示氧化烯基的平均加成摩尔数，为0～4的整数或分数；m1、m3表示缩水甘油基的平均加成摩尔数，为0～3的整数或分数，且0＜m1+m3≤5；m2、m4、m5表示氧化烯基的平均加成摩尔数，且0＜m2+m4+m5≤30。
2.根据权利要求1所述的新型非离子表面活性剂，其特征在于R2O、R4O、R5O、R6O分别选自CH2CH2O-、CH2CH(CH3)O-和CH2CH(CH2CH3)O-中的一种或几种。
3.一种如权利要求1所述的新型非离子表面活性剂的合成方法，其特征在于包括以下步骤：
A)以腰果酚为起始剂，加入烷氧基化催化剂，控制反应温度和反应压力0～1.0MPa，与环氧烷烃进行加成烷氧基化反应，得到腰果酚聚氧烷基醚中间体1；
B)步骤A)所得的腰果酚聚氧烷基醚中间体1与缩水甘油在碱性催化剂的作用下进行定量的开环加成反应，搅拌反应0.5～1h，得到式(2)所示的支化中间体2；
式中，R1是饱和或不饱和碳氢链，选自-(CH2)14CH3、-(CH2)7CH＝CH(CH2)5CH3、-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2CH3和-(CH2)7CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH2中的一种或几种；R2O表示具有2～4个碳原子的氧化烯基；p表示氧化烯基的平均加成摩尔数，为0～4的整数或分数，q表示缩水甘油基的平均加成摩尔数，为0～3的整数或分数；
C)使用步骤B)中所得的支化中间体2与环氧乙烷在催化剂的作用下进行烷氧基化反应，经后处理得到式(1)所示的新型非离子表面活性剂。
4.根据权利要求3所述的新型非离子表面活性剂的合成方法，其特征在于步骤A)中控制反应温度在50～200℃，步骤A)的环氧烷烃为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)和环氧丁烷(BO)中的任意一种或多种。
5.根据权利要求3所述的新型非离子表面活性剂的合成方法，其特征在于步骤B)中反应温度在80～120℃。
6.根据权利要求3所述的新型非离子表面活性剂的合成方法，其特征在于步骤C)中反应温度在50～200℃。
7.根据权利要求3所述的新型非离子表面活性剂的合成方法，其特征在于所述步骤B)缩水甘油与腰果酚聚氧烷基醚中间体1的摩尔比1～5:1。
8.根据权利要求7所述的新型非离子表面活性剂的合成方法，其特征在于所述步骤B)缩水甘油与腰果酚聚氧烷基醚中间体1的摩尔比为2:1。
9.根据权利要求7所述的新型非离子表面活性剂的合成方法，其特征在于所述步骤B)缩水甘油与腰果酚聚氧烷基醚中间体1的摩尔比为1:1。
10.一种如权利要求1所述的新型非离子表面活性剂在纺织、日化、金属加工行业用作除油、去污、乳化、分散配方组分的应用。
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