CN108940118B - 一种耐电解质阴离子表面活性剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐电解质阴离子表面活性剂及其制备方法和应用,该表面活性剂具有优异的润湿、渗透、耐热、乳化、分散和耐电解质性能;该制备方法为将脂肪酸甲酯、季戊四醇和碱混合反应得季戊四醇单脂肪酸酯;将季戊四醇单脂肪酸酯、环氧乙烷、环氧丙烷和催化剂混合反应得季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚;将季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚、卤代羧酸盐或卤代磺酸盐、碱和相转移催化剂混合反应得到表面活性剂;该方法能够提高表面活性剂的收率;将表面活性剂应用于去油染色方法中,能够同时去油和匀染,节约用水,助剂添加量少,加工成本低;此外,在回用水加工去油染色中,能够达到优异的去油匀染效果,回用水重复利用,节约水资源。

Description

一种耐电解质阴离子表面活性剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及表面活性剂领域,具体而言,涉及一种耐电解质阴离子表面活性剂及其制备方法和应用。
背景技术
纺织印染工业包括棉、麻、丝、毛等天然纤维及合成纤维从原料到产品的一系列加工工序。为使各道工序顺利进行,提高织物的各项性能和质量,需要加入各种辅助化学品,其中用量最多、品种变化最大的当数表面活性剂。纺织行业中用到的表面活性剂品种已达到3000多种,主要应用于前处理助剂(如精炼剂、渗透剂、润湿剂、退浆剂、分散剂、减碱量促进剂等)、印染助剂(如匀染剂、柔软剂、渗透剂、乳化剂、净洗剂等)及后整理助剂(如柔软剂、抗静电剂、抗皱剂、抗菌剂等)中。其中阴非离子表面活性剂因其具有较好的润湿、渗透、乳化、分散性能一直在印染加工中扮演着主要角色,阴离子表面活性剂更是表面活性剂中发展历史最悠久、产量最大、品种最多的一类产品。
近年来,随着中国经济的飞速发展,环境污染与资源短缺的矛盾日益突出,污水排放标准日趋严格,自来水费和排污费则不断上涨,加之政府对印染行业用水量的限制,水资源的紧缺及污染物的排放已成为印染行业持续发展的制约性因素。在“印染加工成本突飞猛涨”以及“国家对印染企业用、排水量的严格限制”的双重压力下,为了实现印染行业的可持续发展,印染企业把目标一致转向中水回用,我们把印染厂排放的污水在经过一系列物理、化学、生物方法处理后,重新用于染整加工的水称为“回用水”,目前染厂用回用水加工,虽然污水排放量和加工成本是得到了有效的控制,但是加工产品产生色花、色差、条花等染疵的概率却日渐增多,对染厂造成较大的经济损失,这也是目前在用回用水加工的染厂急需要解决的难题,也是目前很多染厂对回用水加工望而却步的主要原因。回用水加工存在的问题与回用水的水质存在着必然的联系,回用水虽然经过一系列处理,但仍存在色度、浊度、金属离子、电解质、硬度等问题,而染厂染整加工常用的阴离子表面活性剂如烷基苯磺酸盐(LAS)、a-烯烃磺酸盐(AOS)等在大量电解质存在的情况下,其双电层结构被大幅压缩,亲水性明显下降,极易被盐析出来,其抗电解质性能较差。而常用的另一种阴离子表面活性剂直链醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)虽然耐电解质能力较好,但是其乳化、分散性能还达不到要求。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种耐电解质阴离子表面活性剂,该表面活性剂同时具有非离子基团和阴离子基团,具有优异的润湿、渗透、耐热性能,以及优良的乳化、分散和耐电解质性能,另外,该表面活性剂为支链型结构,具有空间位阻较大,能够提高其分散性能。
本发明的第二目的在于提供一种耐电解质阴离子表面活性剂的制备方法,该方法制备得到表面活性剂的收率高,并且能够控制表面活性剂中丙氧基团和乙氧基团的聚合数。
本发明的第三目的在于提供一种耐电解质阴离子表面活性剂在去油染色中的应用,该应用能够解决现有技术中在较差水质条件下,表面活性剂容易析出,或乳化分散性有限导致产品出现瑕疵的问题。
本发明的第四目的在于提供一种涤纶针织布的去油染色方法,该方法能够用于回用水加工去油染色中,并且能够同时去油和匀染,具有节约用水,降低助剂添加量和加工成本以及提高产品质量的效果。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明的第一方面提供一种耐电解质阴离子表面活性剂,所述表面活性剂的分子通式如式1所示:
Figure GDA0002587546710000031
式1中:X为羧酸根或磺酸根;Y+选自碱金属离子和碱土金属离子中的任意一种;R为烃基;m1、m2、m3为乙氧基团的加合数,m1、m2、m3m的取值范围分别为0-15,优选为2-4;n1、n2、n3为丙氧基团的加合数,n1、n2、n3的取值范围分别为0-15,优选为2-5。
上述表面活性剂每一个分子结构中分别含有三个聚氧乙烯、聚氧丙烯非离子基团和阴离子基团,因而能够具有优异的润湿、渗透、耐热性能,以及优良的乳化、分散和耐电解质性能,另外,上述表面活性剂为支链型结构,具有空间位阻较大,能够提高其分散性能;此外,上述表面活性剂中不含有芳环结构,利于生物降解,环保性能好。
在本发明中对R(烃基)的碳原子数不做严格限制,优选地,所述R的碳原子数为10-16。
在本发明中对Y+的具体种类不做严格限制,优选地,所述Y+选自Na+、K+、Mg2+、Ca2+中的任意一种。
本发明的第二方面提供一种耐电解质阴离子表面活性剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、将脂肪酸甲酯、季戊四醇和碱混合反应,得到中间体季戊四醇单脂肪酸酯;
步骤二、将季戊四醇单脂肪酸酯、环氧乙烷、环氧丙烷和催化剂混合反应得到季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚;
步骤三、将上述季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚、卤代羧酸盐或卤代磺酸盐、有机溶剂、碱和相转移催化剂混合反应,即得所述表面活性剂。
采用上述制备方法制备得到上述表面活性剂的收率高,并且能够通过控制各原料的添加量以及反应条件,能够控制表面活性剂中丙氧基团和乙氧基团的聚合数,提高上述表面活性剂的综合性能。
在本发明制备方法中对各步骤中的混合反应条件不作严格限制,优选地,所述步骤一中,混合反应温度为70-200℃,优选为100-150℃;时间为2-18h,优选为6-12h;所述脂肪酸甲酯与季戊四醇的摩尔比为(1.0-1.05)∶1;所述碱的用量为脂肪酸甲酯与季戊四醇质量之和的0-6.0%;所述碱为NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3和有机碱中的任意一种或多种,具体地,有机碱可以为NaOCH3
通过上述特定参数以及各原料用量的限定,能够促进目标产物季戊四醇单脂肪酸酯的生成,提高了季戊四醇单脂肪酸酯的收率,该收率达到96%以上。
优选地,所述步骤二中,混合反应在85-180℃、0.6-1.0MPa条件下,反应10-60min,优选为在100-150℃、0.8-1.0MPa条件下,反应30-60min;所述季戊四醇单脂肪酸酯、环氧乙烷和环氧丙烷的摩尔比为1∶(3-12)∶(3-30);所述催化剂用量为季戊四醇单脂肪酸酯质量的0-6.0%;所述催化剂为碱;具体地,所述碱为NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3和有机碱中的任意一种或多种,具体地,有机碱可以为NaOCH3
通过上述特定参数以及各原料用量的限定,能够提高目标产物季戊四醇单月桂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚的生成,提高目标产物的收率,该收率达到98%以上,而且通过各原料用量的控制,能够控制丙氧基团和乙氧基团的聚合数,提高所述表面活性剂的综合性能。
优选地,所述步骤三中,混合反应温度为50-130℃,优选为80-110℃;时间为3-15h,优选为6-11h;所述季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚、卤代羧酸盐或卤代磺酸盐、碱和相转移催化剂的摩尔比为1:(3-18):(1-8):(0-0.6);所述有机溶剂的用量为季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚、卤代羧酸盐和卤代磺酸盐的质量之和的10-60%;
进一步地,所述有机溶剂选自苯、甲苯、乙二醇二醋酸酯、丙二醇二醋酸酯中的任意一种或多种。
进一步地,所述相转移催化剂选自苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十四烷基三甲基氯化铵中的任意一种;所述碱选自NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3中的任意一种;
进一步地,所述卤代羧酸盐为氯代羧酸盐;所述卤代磺酸盐为氯代磺酸盐;
通过上述参数以及各原料配比的限定,能够提高反应速度以及所述表面活性剂的收率,采用上述方法制备得到的所述表面活性剂的收率为95%以上。
本发明的第三方面提供一种耐电解质阴离子表面活性剂在涤纶针织布的去油染色中的应用;
通过将上述表面活性剂应用在涤纶针织布的去油染色中能够解决现有技术中在较差水质条件下,表面活性剂容易析出,或乳化分散性有限导致产品出现瑕疵的问题,能够提高产品的质量。
本发明的第四方面提供一种涤纶针织布的去油染色方法,包括如下步骤:
在染缸内进水、进料和进布,其中,进料为向染缸内加入所述表面活性剂、冰醋酸和分散染料;
进行升温处理、降温、水洗。
采用上述去油染色方法,能够同时去油和匀染,并可用于回用水加工去油染色中,具有节约用水,助剂添加量少、加工成本低和广泛的应用前景,并且提高了产品质量;此外,所述表面活性剂为支链型结构,空间位阻较大,能够更好的分散染料。
对上述染缸内的进水水质不作严格限制,例如可以为常规自来水,也可以为水质为硬度为100-1100ppm,电导率为800-6200us/cm的回用水;
回用水为印染厂排放的污水在经过一系列物理、化学、生物方法处理后,重新用于染整加工的水。
在本发明的去油染色方法中,对各原料的添加量不作严格限制,优选地,所述表面活性剂浓度为1-2g/L;冰醋酸浓度为0.4-0.6g/L;分散染料的加入量为加入布料重量的3%-5%;
进一步地,所述升温处理为以1.8-2.2℃/min的升温速度,升温至80-90℃,保持8-12min,随后,以0.7-0.9℃/min的升温速度,升温至128-132℃,保持30-45min;
优选地,所述降温至50-90℃。
通过上述各原料用量、升温处理方式的限定,能够更好的提高去油和匀染效果,提高产品质量。
与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
(1)本发明所述表面活性剂具有优异的润湿、渗透、耐热性能,以及优良的乳化、分散和耐电解质性能,另外,该表面活性剂为支链型结构,具有空间位阻较大,能够提高其分散性能。
(2)本发明所述表面活性剂的制备方法,能够提高所述表面活性剂的收率,并且能够控制表面活性剂中丙氧基团和乙氧基团的聚合数。
(3)本发明所述的去油染色方法,能够用于回用水加工去油染色中,并且能够同时去油和匀染,具有节约用水,助剂添加量少,加工成本低以及产品质量高的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为涤纶针织布传统染色工艺第一步去油的流程图;
图2为涤纶针织布传统染色工艺第二步染色的流程图;
图3为本发明实施例6-8去油染色工艺的流程图;
图4为本发明实验例1制备的染料溶液高温分散性能图;
图5为本发明实验例2制备的染料溶液高温分散性能图;
图6为本发明实验例3制备的染料溶液高温分散性能图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购买获得的常规产品。
实施例1
一、表面活性剂
上述表面活性剂为季戊四醇单癸酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸钠,其结构式如式2所示:
Figure GDA0002587546710000081
其中,m1=4;m2=4;m3=4;n1=5;n2=5;n3=5。
二、制备方法
上述表面活性剂的制备方法,包括如下步骤:
将季戊四醇40.83g、氢氧化钾5.79g加入到配有密封机械搅拌、温度计、直形冷凝管和接收瓶的250ml四口烧瓶中,在150℃下,搅拌至氢氧化钾完全溶解,向烧瓶中滴加癸酸甲酯55.89g,在150℃下,反应10小时,反应过程中生成的甲醇和水经直型冷凝管被收集至接受瓶中,收集得到烧瓶内的第一混合物;
将上述第一混合物35g、1.75g氢氧化钾加入配有冷凝装置、搅拌装置的高压反应器中,加热减压脱除水份后,升温至170℃缓缓通入环氧乙烷60.72g和环氧丙烷120.06g,控制压力为0.60MPa;反应30min,用氮气吹扫体系,冷却后得到高压反应器中第二混合物;
将上述第二混合物140g、氢氧化钾8.96g、氯乙酸钠23.24g、苯66.0g和苄基三乙基氯化铵7.27g混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的250ml反应釜内,加热至80℃反应8小时,分离去除无机盐以及减压蒸馏去除苯得目标产物季戊四醇单癸酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸钠。
采用红外光谱法对第一混合物中季戊四醇单癸酸酯进行检测,检测结果为第一混合物中季戊四醇单癸酸酯的含量为96%;采用HPLC方法得到季戊四醇单癸酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚的收率为97%;采用HPLC方法得到季戊四醇单癸酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸钠的收率为96%。
实施例2
一、表面活性剂
上述表面活性剂为季戊四醇单月桂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸钠,其结构式如式3所示:
Figure GDA0002587546710000101
其中,m1=3;m2=2;m3=2;n1=5;n2=4;n3=4。
二、制备方法
上述表面活性剂的制备方法,包括如下步骤:
将季戊四醇41.50g、氢氧化钠3.20g加入到配有密封机械搅拌、温度计、直形冷凝管和接收瓶的250ml四口烧瓶中,在170℃下,搅拌至氢氧化钠完全溶解,向烧瓶中滴加月桂酸甲酯45.90g,在170℃下,反应8小时,反应过程中生成的甲醇和水经直型冷凝管被收集至接受瓶中,收集得到烧瓶内的第一混合物;
将上述第一混合物35g、氢氧化钠1.25g加入配有冷凝装置、搅拌装置的高压反应器中,加热减压脱除水份后,升温至180℃缓缓通入环氧乙烷40.32g和环氧丙烷160.06g,控制压力为0.80MPa;反应30min,用氮气吹扫体系,冷却后得到高压反应器中第二混合物;
将上述第二混合物140g、氢氧化钠12.72g、氯乙酸钠19.24g、乙二醇二醋酸酯79.62g和四丁基溴化铵3.75g混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的250ml反应釜内,加热至130℃反应3小时,分离去除无机盐以及减压蒸馏去除乙二醇二醋酸酯得目标产物季戊四醇单月桂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸钠。
采用红外光谱法对第一混合物中季戊四醇单月桂酸酯进行检测,检测结果为第一混合物中季戊四醇单月桂酸酯的含量为95%;采用HPLC方法得到季戊四醇单月桂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚的收率为98%;采用HPLC方法得到季戊四醇单月桂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸钠的收率为97%。
实施例3
一、表面活性剂
上述表面活性剂为季戊四醇单十四酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠,其结构式如式4所示:
Figure GDA0002587546710000111
其中,m1=4;m2=2;m3=2;n1=5;n2=2;n3=2。
二、制备方法
上述表面活性剂的制备方法,包括如下步骤:
将季戊四醇37.26g、甲醇钠5.14g加入到配有密封机械搅拌、温度计、直形冷凝管和接收瓶的250ml四口烧瓶中,在130℃下,搅拌至甲醇钠完全溶解,向烧瓶中滴加月桂酸甲酯48.50g,在130℃下,反应12小时,反应过程中生成的甲醇和水经直型冷凝管被收集至接受瓶中,收集得到烧瓶内的第一混合物;
将上述第一混合物35g、甲醇钠3.25g加入配有冷凝装置、搅拌装置的高压反应器中,加热减压脱除水份后,升温至100℃缓缓通入环氧乙烷35.32g和环氧丙烷115.06g,控制压力为0.90MPa;反应60min,用氮气吹扫体系,冷却后得到高压反应釜中的第二混合物;
将上述第二混合物140g、甲醇钠34.34g、3-氯-2-羟基丙磺酸钠19.0g、甲苯95.4g和四丁基硫酸氢铵4.32g混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的250ml反应釜内,加热至60℃反应12小时,分离去除无机盐以及减压蒸馏去除甲苯得目标产物季戊四醇单十四酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠。
采用红外光谱法对第一混合物中季戊四醇单十四酸酯进行检测,检测结果为第一混合物中季戊四醇单十四酸酯的含量为96%;采用HPLC方法得到季戊四醇单十四酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚的收率为98%;采用HPLC方法得到季戊四醇单十四酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠的收率为97%。
实施例4
一、表面活性剂
上述表面活性剂为季戊四醇单十六酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠,其结构式如式5所示:
Figure GDA0002587546710000121
Figure GDA0002587546710000131
其中,m1=4;m2=2;m3=2;n1=5;n2=2;n3=2。
二、制备方法
上述表面活性剂的制备方法,包括如下步骤:
将季戊四醇37.26g、碳酸钠5.68g加入到配有密封机械搅拌、温度计、直形冷凝管和接收瓶的250ml四口烧瓶中,在190℃下,搅拌至碳酸钠完全溶解,向烧瓶中滴加十六酸甲酯56.79g,在190℃下,反应7.5小时,反应过程中生成的甲醇和水经直型冷凝管被收集至接受瓶中,收集得到烧瓶内的第一混合物;
将上述第一混合物35g、碳酸钠3.25g加入配有冷凝装置、搅拌装置的高压反应器中,加热减压脱除水份后,升温至85℃缓缓通入环氧乙烷30.32g和环氧丙烷102.06g,控制压力为1.00MPa;反应60min,用氮气吹扫体系,冷却后得到高压反应釜中的第二混合物;
将上述第二混合物140g、碳酸钠45.36g、3-氯-2-羟基丙磺酸钠15.70g、丙二醇二醋酸酯70.0g和十二烷基三甲基氯化铵6.78g混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的250ml反应釜内,加热至50℃反应15小时,分离去除无机盐以及减压蒸馏去除丙二醇二醋酸酯得目标产物季戊四醇单十四酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠。
采用红外光谱法对第一混合物中季戊四醇单十六酸酯进行检测,检测结果为第一混合物中季戊四醇单十六酸酯的含量为96%;采用HPLC方法得到季戊四醇单十六酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚的收率为96%;采用HPLC方法得到季戊四醇单十六酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠的收率为95%。
实施例5
一、表面活性剂
上述表面活性剂为季戊四醇单硬脂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠,其结构式如式6所示:
Figure GDA0002587546710000141
其中,m1=3;m2=2;m3=2;n1=3;n2=2;n3=2。
二、制备方法
上述表面活性剂的制备方法,包括如下步骤:
将季戊四醇37.26g、碳酸钾5.68g加入到配有密封机械搅拌、温度计、直形冷凝管和接收瓶的250ml四口烧瓶中,在100℃下,搅拌至碳酸钾完全溶解,向烧瓶中滴加硬脂酸甲酯59.70g,在100℃下,反应15小时,反应过程中生成的甲醇和水经直型冷凝管被收集至接受瓶中,收集得到烧瓶内的第一混合物;
将上述第一混合物35g、碳酸钾3.25g加入配有冷凝装置、搅拌装置的高压反应器中,加热减压脱除水份后,升温至120℃缓缓通入环氧乙烷30.32g和环氧丙烷102.06g,控制压力为0.80MPa;反应45min,用氮气吹扫体系,冷却后得到高压反应釜中的第二混合物;
将上述第二混合物140g、碳酸钾34.96g、3-氯-2-羟基丙磺酸钠15.70g、乙二醇二醋酸酯85.6g和十四烷基三甲基氯化铵3.70g混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的250ml反应釜内,加热至100℃反应6小时,分离去除无机盐以及减压蒸馏去除乙二醇二醋酸酯得目标产物季戊四醇单硬脂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠。
采用红外光谱法对第一混合物中季戊四醇单硬脂酸酯进行检测,检测结果为第一混合物中季戊四醇单硬脂酸酯的含量为97%;采用HPLC方法得到季戊四醇单硬脂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚的收率为96%;采用HPLC方法得到季戊四醇单硬脂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸钠的收率为96%。
实施例6
本实施例为一种涤纶针织布的去油染色方法,包括如下步骤:
选取涤纶春亚纺坯布5g;
在染缸内进水、进料和进布,其中水为自来水,并且电导率为5.3us/cm,硬度为80ppm,进水量为100g;进料为向染缸内加入实施例1中的表面活性剂、冰醋酸和分散红玉S-5BL染料,其中,表面活性剂的浓度为1.0g/L;冰醋酸浓度为0.5g/l;分散红玉S-5BL染料的加入量为加入布料重量的4%;
以2.0℃/min的升温速度,升温至80-90℃,保持10min,随后,以0.8℃/min的升温速度,升温至130℃,保持40min,然后降温至55℃,进行水洗、烘干。
对上述方法制备得到的布样按HG/T 4263-2011《纺织染整助剂涤用匀染剂移染性能的测定》的标准测定K/S(K吸收系数;S散射系数)及移染率,其测定结果如表1所示。
实施例7
本实施例为一种涤纶针织布的去油染色方法,该方法与实施例6基本相同,区别仅在于染缸内进水为回用水,且其电导率为6200us/cm,硬度为1039ppm。
采用实施例6的测定方法对上述方法制备得到的产品测定K/S和移染率,其测定结果如表1所示。
实施例8
本实施例为一种涤纶针织布的去油染色方法,该方法与实施例6基本相同,区别仅在于分散染料为分散黑ECO。
采用实施例6的测定方法对上述方法制备得到的产品测定K/S和移染率,其测定结果如表1所示。
实施例9
本实施例为一种涤纶针织布的去油染色方法,该方法与实施例7基本相同,区别仅在于分散染料为分散黑ECO。
采用实施例6的测定方法对上述方法制备得到的产品测定K/S和移染率,其测定结果如表1所示。
表1
Figure GDA0002587546710000161
Figure GDA0002587546710000171
由表1可知
本申请表面活性剂具有优异的润湿、渗透、耐热性能,以及优良的乳化、分散和耐电解质性能;并且能够用于较差水质的回用水中。
实验例1
本实验例为一种分散染料的高温分散性的测试方法,包括如下步骤:
在染缸内进水、进料,其中水为自来水,并且电导率为5.3us/cm,硬度为80ppm;进料为向染缸内加入实施例3中的表面活性剂、冰醋酸和分散红玉S-5BL,其中,表面活性剂的浓度为2.0g/L;冰醋酸浓度为0.5g/l;分散红玉S-5BL的浓度为0.3g/L;
以2.0℃/min的升温速度,升温至80-90℃,保持10min,随后,以0.8℃/min的升温速度,升温至130℃,保持30-45min,然后降温至90℃。
对上述方法制备得到的染料溶液按GB/T5541-2017《分散染料高温分散稳定性的测定》的标准测定高温分散性,其结果如图4所示。
实验例2
本实验例为一种分散染料的高温分散性的测试方法,该方法与实验例1基本相同,区别仅在于染缸内进水为回用水,且其电导率为6200us/cm,硬度为1039ppm。
采用实验例1的测定方法对上述方法制备得到的染料溶液测定高温分散性,其结果如图5所示。
实验例3
本实验例为一种分散染料的高温分散性的测试方法,该方法与实验例1基本相同,区别仅在于未添加实施例3的表面活性剂。
采用实验例1的测定方法对上述方法制备得到的染料溶液测定高温分散性,其结果如图6所示。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (23)

1.一种耐电解质阴离子表面活性剂,其特征在于,所述表面活性剂的分子通式如式1所示:
Figure FDA0002673435610000011
式1中:X为羧酸根或磺酸根;Y+选自碱金属离子和碱土金属离子中的任意一种;R为烃基;m1、m2、m3为乙氧基团的加合数,m1、m2、m3的取值范围分别为0-15,且m1、m2、m3的取值均不为0;n1、n2、n3为丙氧基团的加合数,n1、n2、n3的取值范围分别为0-15,且n1、n2、n3的取值均不为0;
所述R的碳原子数为10-16。
2.根据权利要求1所述的表面活性剂,其特征在于,所述m1、m2、m3的取值范围分别为2-4。
3.根据权利要求1所述的表面活性剂,其特征在于,n1、n2、n3的取值范围分别为 2-5。
4.根据权利要求1所述的表面活性剂,其特征在于,所述Y+选自Na+、K+、Mg2+、Ca2+中的任意一种。
5.权利要求1-4任一项所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将脂肪酸甲酯、季戊四醇和碱混合反应,得到中间体季戊四醇单脂肪酸酯;
步骤二、将季戊四醇单脂肪酸酯、环氧乙烷、环氧丙烷和催化剂混合反应得到季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚;
步骤三、将上述季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚、卤代羧酸盐或卤代磺酸盐、有机溶剂、碱和相转移催化剂混合反应,即得所述表面活性剂。
6.根据权利要求5所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,混合反应温度为70-200℃;时间为2-18h。
7.根据权利要求6所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述脂肪酸甲酯与季戊四醇的摩尔比为(1.0-1.05)∶1。
8.根据权利要求6所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述碱的用量为脂肪酸甲酯与季戊四醇质量之和的0-6.0%,且所述碱的用量不为0。
9.根据权利要求6所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述碱为NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3和有机碱中的任意一种或多种。
10.根据权利要求5所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,混合反应在85-180℃、0.6-1.0MPa条件下,反应10-60min。
11.根据权利要求10所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述季戊四醇单脂肪酸酯、环氧乙烷和环氧丙烷的摩尔比为1∶(3-12)∶(3-30)。
12.根据权利要求10所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述催化剂用量为季戊四醇单脂肪酸酯质量的0-6.0%,且所述催化剂用量不为0。
13.根据权利要求10所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述催化剂为碱。
14.根据权利要求10所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述碱为NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3和有机碱中的任意一种或多种。
15.根据权利要求5所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤三中,混合反应温度为50-130℃;时间为3-15h。
16.根据权利要求5~15任一项所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚、卤代羧酸盐或卤代磺酸盐、碱和相转移催化剂的摩尔比为1:(3-18):(1-8):(0-0.6);所述有机溶剂的用量为季戊四醇单脂肪酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚、卤代羧酸盐和卤代磺酸盐的质量之和的10-60%。
17.根据权利要求16所述的表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂选自苯、甲苯、乙二醇二醋酸酯、丙二醇二醋酸酯中的任意一种或多种。
18.权利要求1-3任一项所述的表面活性剂在涤纶针织布的去油染色中的应用。
19.一种涤纶针织布的去油染色方法,其特征在于,包括如下步骤:在染缸内进水、进料和进布,其中,进料为向染缸内加入权利要求1所述表面活性剂、冰醋酸和分散染料;
进行升温处理、降温、水洗。
20.根据权利要求19所述的一种涤纶针织布的去油染色方法,所述水的硬度为100-1100ppm,电导率为800-6200us/cm。
21.根据权利要求19所述的一种涤纶针织布的去油染色方法,所述表面活性剂浓度为1-2g/L;冰醋酸浓度为0.4-0.6g/L;分散染料的加入量为加入布料重量的3%-5%。
22.根据权利要求19所述的一种涤纶针织布的去油染色方法,所述升温处理为以1.8-2.2℃/min的升温速度,升温至80-90℃,保持8-12min,随后,以0.7-0.9℃/min的升温速度,升温至128-132℃,保持30-45min。
23.根据权利要求22所述的一种涤纶针织布的去油染色方法,所述降温至50-90℃。
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