CN108342185A - 基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂及其制备方法 - Google Patents

基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂。该防静电气雾剂由以下按重量份计的原料组分制成：N,N’‑双(十六烷基二甲基)‑1,2‑二溴化乙二胺0.2～0.5份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.1～0.3份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.3～0.5份，N,N‑二甲基十二烷基氯化铵0.2～0.4份，N,N‑二乙基十二烷基溴化铵0.1～0.3份，双酯基季铵盐0.2～0.4份，纳米壳聚糖0.5～1.0份，植物精油0.2～0.5份，乙醇15～35份，HFO‑1234ze 65～75份。本发明的防静电气雾剂静电去除能力强，且有效防静电时间长，使用便捷、安全，适用范围广。

Description

基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及气雾剂产品，特别涉及一种基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂及其制备方法。
背景技术
静电是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电，当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电，但无论是正静电还是负静电，当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移，就是我们日常见到火花放电现象。
在工业生产领域，尤其是电力相关领域，经常会发生因静电积累导致的安全事故。在工业领域，为了防止静电，通常的做法是将物体接地。对工作人员，则是需要用手和接地的引线接触来消除静电。这种方式，存在很多缺陷，如：对工作人员来说很不方便；有些狭小的缝隙不方便接地，进行静电导出。而在生活领域，人们同样深受静电的困扰，急需解决。
气雾剂是借助抛射剂将气雾剂罐中的内容物喷射到物体表面的一类产品，使用非常便捷。可见，一款静电消除彻底，且能够持久防静电的气雾剂产品势必受到市场追捧。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂。本发明的防静电气雾剂静电去除能力强，且有效防静电时间长，使用便捷、安全，适用范围广。对应地，本发明还提供了一种制备本发明的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂的方法，该方法工艺步骤简单，适合规模化生产。
本发明的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂由以下按重量份计的原料组分制成：N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2～0.5份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.1～0.3份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.3～0.5份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.2～0.4份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.1～0.3份，双酯基季铵盐0.2～0.4份，纳米壳聚糖0.5～1.0份，植物精油0.2～0.5份，乙醇15～35份，HFO-1234ze 65～75份。
与现有技术相比，本发明取得了如下有益的技术效果：
1)特定用量的N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺、二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、N,N-二甲基十二烷基氯化铵、N,N-二乙基十二烷基溴化铵和双酯基季铵盐协同作用，使得防静电气雾剂静电去除能力强；
2)纳米壳聚糖能吸附在负电荷表面，与阳离子螯合，可以提高防静电气雾剂的静电去除能力，在本发明中，纳米壳聚糖作为阳离子表面活性剂的载体，和阳离子表面活性剂协同作用使得阳离子表面活性剂发挥出最佳静电(电荷)转移能力，同时纳米壳聚糖的粘附性能使得防静电气雾剂的防静电有效时间较长，只需使用1次就可以保证1天不发生静电，且能适用人体、织物、金属、墙体等多种对象，适用范围广；
3)以HFO-1234ze(中文名1,3,3,3-四氟丙烯)为抛射剂，相比丙丁烷、二甲醚等常规抛射剂，无毒且能抑燃，同时，兼做溶剂，不仅使得乙醇的用量较少，安全性更好，而且还有利于纳米壳聚糖和阳离子发生螯合，进一步提高产品的静电去除能力；此外，特定的用量保证足够的推进动力和雾化效果(雾化粒径在50微米左右)，适用狭小的缝隙，进一步提升了防静电产品的使用范围，从而能够适用一些特殊的军工场合；
4)试验表明，本发明的防静电气雾剂非常适合对丝织品进行静电消除，是爱穿着丝织品的女士的福音；此外，研究表明，本发明的防静电气雾剂喷射到丝织品上后，丝织品中的丝纤维会和纳米壳聚糖发生共价交联，使丝纤维的力学性能得到增强，从而起到提高丝织品使用寿命的作用。
作为优化，前述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂由以下按重量份计的原料组分制成：N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2～0.3份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.25～0.35份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.35～0.4份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.25～0.3份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.1～0.2份，双酯基季铵盐0.35～0.4份，纳米壳聚糖0.8～1.0份，植物精油0.2～0.3份，乙醇15～20份，HFO-1234ze 70～75份。试验表明，此时，产品的静电去除能力相对更好。
进一步，前述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂由以下按重量份计的原料组分制成：N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.25份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.35份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.3份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.2份，双酯基季铵盐0.35份，纳米壳聚糖1.0份，植物精油0.2份，乙醇15份，HFO-1234ze 75份。此时，产品的防静电能力和静电去除能力最强。
作为优化，前述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂中，所述植物精油为薰衣草精油、玫瑰精油和茶树精油组合。此时，产品不仅芳香怡人，而且具有较强的提神作用，可以提高工作效率，增加工业产出。作为进一步优化，所述植物精油中，薰衣草精的质量占比为50～60％，玫瑰精油的质量占比为10～20％。此时，产品的提神功能相对较强。作为更进一步优化，所述植物精油中，薰衣草精油的质量占比为60％，玫瑰精油的质量占比为10％。此时，产品的气味最为怡人，提神作用也最强。
制备前述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂的方法，步骤如下：
ⅰ.将N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵，十二烷基二甲基苄基氯化铵，N,N-二甲基十二烷基氯化铵，N,N-二乙基十二烷基溴化铵，双酯基季铵盐，纳米壳聚糖，乙醇，以及植物精油混合，搅拌均匀，制得A物料；
ⅱ.将步骤ⅰ所得的A物料在搅拌条件下进行罐装，装配上气雾阀门并封口，然后充填HFO-1234ze即可。
本发明的制备方法工艺简单、操作安全容易且重现性好，能够为产品的规模化生产提供可靠的保障。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1
1)制备A物料
取N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.25份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.35份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.3份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.2份，双酯基季铵盐0.35份，纳米壳聚糖1.0份，植物精油0.2份，乙醇15份，混合并搅拌均匀，制得A物料。
本实施例中，植物精油由薰衣草精油、玫瑰精油和茶树精油组成。其中，薰衣草精油的质量占比为60％，玫瑰精油的质量占比为10％，茶树精油的质量占比为30％。
2)制备防静电气雾剂
将A物料在搅拌条件下进行罐装，装配上气雾阀门并封口，然后充填75份HFO-1234ze即可。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例中，制备A物料的原料组分为：N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.25份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.35份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.25份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.1份，双酯基季铵盐0.35份，纳米壳聚糖0.8份，植物精油0.2份，乙醇15份。
实施例3
与实施例1不同的是，本实施例中，制备A物料的原料组分为：N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.3份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.35份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.4份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.3份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.2份，双酯基季铵盐0.4份，纳米壳聚糖1.0份，植物精油0.3份，乙醇20份。
实施例4
与实施例1不同的是，本实施例中，A物料由以下按重量份计的原料组分制得：N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.1份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.3份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.2份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.1份，双酯基季铵盐0.2份，纳米壳聚糖0.5份，植物精油0.2份，乙醇15份。
实施例5
与实施例1不同的是，本实施例中，A物料的原料组分为：N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.5份，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.3份，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.5份，N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.4份，N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.3份，双酯基季铵盐0.4份，纳米壳聚糖1.0份，植物精油0.5份，乙醇35份。
试验表明，实施例1-5制得的产品均能实现本发明的目的。其中，实施例1制得的防静电气雾剂在去除静电和防静电有效时间方面的性能最优。
实施例6
与实施例1不同的是，本实施例中，植物精油由50wt％的薰衣草精油、10wt％的玫瑰精油和40wt％的茶树精油组成。
实施例7
与实施例1不同的是，本实施例中，植物精油由60wt％的薰衣草精油、20wt％的玫瑰精油和20wt％的茶树精油组成。
试验表明，实施例1、实施例6和实施例7制得的防静电气雾剂，因含有特殊配比的植物精油，不仅芳香怡人，而且具有提神作用。其中实施例1制得的防静电气雾剂提神作用最为明显。
实施例8
与实施例1不同的是，本实施例中，HFO-1234ze的用量为65份。
实施例9
与实施例1不同的是，本实施例中，HFO-1234ze的用量为70份。
实施例1、实施例8和实施例9区别在于HFO-1234ze的用量，三者均能实现较好的雾化效果(雾化粒径在50微米左右)，但实施例1制得的防静电气雾剂的喷射动力较强，可以对深度为2m的细缝进行静电消除，而实施例8制得的防静电气雾剂只能对深度为1m的细缝进行静电消除。
以下是对本发明的进一步说明
上述各实施例中，所用乙醇中甲醇的含量符合医用乙醇或食用乙醇的国家标准。
上述各实施例中的用量“份”均为重量份，实际操作中，1份对应的用量是50g。
上述各实施例中，所采用的阳离子表面活性剂(十二烷基二甲基苄基氯化铵、N,N-二甲基十二烷基氯化铵、N,N-二乙基十二烷基溴化铵，以及双酯基季铵盐等)均是广汉市荣欣精细化工有限公司所生产的产品。
上述各实施例中，纳米壳聚糖采用的是广汉恒宇新材料有限公司的产品，其粒径为20～80nm。
上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (7)

1.基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂，其特征在于，它由以下按重量份计的原料组分制成：
N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2～0.5份，
二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.1～0.3份，
十二烷基二甲基苄基氯化铵0.3～0.5份，
N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.2～0.4份，
N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.1～0.3份，
双酯基季铵盐0.2～0.4份，
纳米壳聚糖0.5～1.0份，
植物精油0.2～0.5份，
乙醇15～35份，
HFO-1234ze 65～75份。
2.根据权利要求1所述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂，其特征在于，它由以下按重量份计的原料组分制成：
N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2～0.3份，
二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.25～0.35份，
十二烷基二甲基苄基氯化铵0.35～0.4份，
N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.25～0.3份，
N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.1～0.2份，
双酯基季铵盐0.35～0.4份，
纳米壳聚糖0.8～1.0份，
植物精油0.2～0.3份，
乙醇15～20份，
HFO-1234ze 70～75份。
3.根据权利要求2所述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂，其特征在于，它由以下按重量份计的原料组分制成：
N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺0.2份，
二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.25份，
十二烷基二甲基苄基氯化铵0.35份，
N,N-二甲基十二烷基氯化铵0.3份，
N,N-二乙基十二烷基溴化铵0.2份，
双酯基季铵盐0.35份，
纳米壳聚糖1.0份，
植物精油0.2份，
乙醇15份，
HFO-1234ze 75份。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂，其特征在于：所述植物精油为薰衣草精油、玫瑰精油和茶树精油组合。
5.根据权利要求4所述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂，其特征在于：所述植物精油中，薰衣草精的质量占比为50～60％，玫瑰精油的质量占比为10～20％。
6.根据权利要求5所述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂，其特征在于：所述植物精油中，薰衣草精油的质量占比为60％，玫瑰精油的质量占比为10％。
7.制备权利要求1至6任一权利要求所述的基于阳离子表面活性剂的防静电气雾剂的方法，其特征在于，步骤如下：
ⅰ.将N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二胺，二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵，十二烷基二甲基苄基氯化铵，N,N-二甲基十二烷基氯化铵，N,N-二乙基十二烷基溴化铵，双酯基季铵盐，纳米壳聚糖，乙醇以及植物精油混合，搅拌均匀，制得A物料；
ⅱ.将步骤ⅰ所得的A物料在搅拌条件下进行罐装，装配上气雾阀门并封口，然后充填HFO-1234ze即可。
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