CN109810795A - 聚醚表面活性剂及其合成方法与中性清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚醚表面活性剂及其合成方法与中性清洗剂。本发明提供了一种具有新型分子结构的聚醚表面活性剂，当其溶于水时能够有效降低水溶液的表面张力，并且形成的泡沫较少，尤其适用于对玻璃基板进行清洗。本发明的聚醚表面活性剂的合成方法步骤简单易操作，制备成本低。本发明的中性清洗剂含有上述聚醚表面活性剂，当其溶于水中时能够有效降低水溶液的表面张力，形成的泡沫高度较低，不含磷，不含强碱，对玻璃基板进行清洗时能够实现优异的清洗效果，能够满足具有高精度要求的玻璃基板的清洗，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及清洗剂技术领域，尤其涉及一种聚醚表面活性剂及其合成方法与中性清洗剂。
背景技术
光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分，在上世纪90年代后，随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合，光学玻璃作为光电子基础材料在光传输、光储存和光电显示等领域的应用越来越广泛，成为光电信息技术和电子显示技术发展的重要基础条件。
平板显示领域包括液晶显示(LCD)、触摸屏(TP)、有机电致发光(OLED)及等离子体(PDP)。以玻璃基板为衬底的制备工艺是目前平板显示领域最重要的技术，因此玻璃基板也是液晶显示器制作工艺中一个非常关键的基体。液晶显示器的制备一般需要经过镀膜、光刻、剥膜、配向膜、固化、配向摩擦、移印、密封、灌晶等步骤，整个制备过程是非常繁杂的。正因如此，玻璃基板在切割、运输、加工等过程中更容易被沾污。玻璃基板上带有的污物有粉末、油污、灰尘、纤维、指印等，通常以指印和灰尘为主。在ITO导电玻璃的制备过程中，玻璃基板镀膜前需要彻底清洗，以保证ITO镀膜的质量；在之后的LCD制程中，镀膜后的ITO玻璃基板也需要再次清洗才能使后续的加工质量得到保障。从一片玻璃到液晶显示器，玻璃基板的清洁度直接影响产品的质量。因此在液晶显示器的制备过程中，玻璃基板的清洗尤为重要，液晶显示器的制备过程中往往设置了很多道清洗工序。
这些现象的出现使很多相关的清洗剂应运而生，并且，随着液晶显示器制备工艺的变革，业内对玻璃基板清洗剂的要求也变得越来越高。传统的玻璃基板清洗剂含有大量的强碱，这种清洗剂的清洗效果好，但是碱性较强，对玻璃基板及膜层存在不同程度的腐蚀。针对这一问题，人们开始减少强碱的使用量以保护被清洗对象，并加入一些表面活性剂进行复配得到碱性更弱的清洗剂。申请公布号为CN104534377A的专利记载了一种光学玻璃清洗剂，该清洗剂的氢氧化钾的质量百分数为10～24％，虽然减少了强碱的使用量，但是该清洗剂的碱度仍然较高，对玻璃也有一定的腐蚀。申请公布号为CN03138910.4、CN103045391A、CN102604751A、CN104673540A和CN103881843A的专利中记载的清洗剂均使用了更少量的强碱，同时也加入了其他碱性物质，但仍然对玻璃基板产生一定的影响。申请公布号为CN101250465A和CN102796625A的专利所公开的清洗剂均未使用强碱，其碱性较低，但是二者均加入了含磷物质，不符合环保要求。申请公布号为CN104357240A的专利中记载了一种电子工业用玻璃清洗剂，清洗剂不含磷及强碱物质，但组分中的弱碱性物质也赋予清洗剂一定的碱度。
总的来说，由于目前LCD朝高精度化方向发展，电极材料、成膜技术不断进步，导电薄膜厚度不断降低，集成电路也变得越来越来精密，一般的碱性清洗剂都会对玻璃基板以及玻璃基板上的物质造成一定的腐蚀。因此，对于具有高精度和高技术含量要求的玻璃基板来说，一般的碱性清洗剂都难以达到其清洗要求。
发明内容
本发明的目的首先在于提供一种聚醚表面活性剂，具有与现有的表面活性剂完全不同的分子结构，当其溶于水时能够有效降低水溶液的表面张力，并且形成的泡沫较少。
本发明的目的还在于提供一种聚醚表面活性剂的合成方法，步骤简单易操作，制备成本低。
本发明的目的还在于提供一种中性清洗剂，能够有效降低水溶液的表面张力，形成的泡沫高度较低，不含磷，不含强碱，对玻璃基板进行清洗时能够实现优异的清洗效果。
为实现以上目的，本发明首先提供一种聚醚表面活性剂，具有如下结构通式：
其中，a＝5～12，b＝6～30，c+d＝20～50，R为C1～C6的直链或支链的烷醇化合物。
可选的，所述烷醇化合物为甲醇、乙醇、异丙醇以及丁醇中的一种。
本发明还提供一种如上文所述的聚醚表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
步骤1、使烷醇与2-卤素丙酰卤素反应，得到2-卤素丙酸醇酯，反应式如下：
其中，X表示卤素原子；
步骤2、以2-卤素丙酸醇酯为引发剂，使N-异丙基丙烯酰胺发生原子转移自由基聚合反应，生成链末端带有卤素原子的聚N-异丙基丙烯酰胺，反应式如下：
步骤3、以丙二醇为引发剂，使环氧丙烷发生聚合反应，得到聚丙二醇，反应式如下：
使聚丙二醇与环氧乙烷发生缩聚反应，得到嵌段共聚物中间体，反应式如下：
步骤4、使链末端带有卤素原子的聚N-异丙基丙烯酰胺与嵌段共聚物中间体发生反应，得到聚醚表面活性剂，反应式如下：
可选的，所述步骤1中，在温度为-4℃～0℃的环境中将2-卤素丙酰卤素滴加到温度为-4℃～0℃的含有烷醇的有机溶剂体系中，得到反应体系，将所述反应体系转移到20℃～25℃的环境中搅拌2-4小时，使烷醇与2-卤素丙酰卤素充分反应。
可选的，所述步骤1中，所述2-卤素丙酰卤素为2-氯丙酰氯、2-溴丙酰溴以及2-溴丙酰氯中的一种。
可选的，所述步骤3中，聚丙二醇与环氧乙烷发生缩聚反应是在有碱性催化剂存在的条件下进行的；所述步骤4是在有碱性催化剂存在的条件下进行的。
可选的，所述步骤3的反应温度为100～140℃，反应压力为0.15MPa～0.35MPa。
本发明还提供一种中性清洗剂，包括以下原料及其质量份：如上文所述的聚醚表面活性剂2～12份，异构醇聚氧乙烯醚1～15份，异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1～8份，烷醇酰胺1～10份，醇醚3～15份，聚乙烯醇2～5份，聚乙烯亚胺1～3份，络合剂1～4份，水28～88份。
可选的，所述异构醇聚氧乙烯醚包括异构十三碳醇聚氧乙烯醚与异构十碳醇聚氧乙烯醚中的至少一种；所述异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚包括EH-6与EH-9中的至少一种。
可选的，所述烷醇酰胺包括椰子油二乙醇酰胺、椰子油单乙醇酰胺、月硅酸二乙醇酰胺、月硅酸单异丙醇酰胺以及油酸二乙醇酰胺中的至少一种；所述醇醚包括二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚以及二乙二醇乙醚中的至少一种；所述络合剂包括聚膦酸酯、水解聚马来酸酐以及丙烯酸-马来酸酐共聚物中的至少一种。
本发明的有益效果：本发明提供了一种具有新型分子结构的聚醚表面活性剂，当其溶于水时能够有效降低水溶液的表面张力，并且形成的泡沫较少，尤其适用于对玻璃基板进行清洗。本发明的聚醚表面活性剂的合成方法步骤简单易操作，制备成本低。本发明的中性清洗剂含有上述聚醚表面活性剂，当其溶于水中时能够有效降低溶液的表面张力，形成的泡沫高度也较低，不含磷，不含强碱，对玻璃基板进行清洗时能够实现优异的清洗效果，能够满足具有高精度要求的玻璃基板的清洗，具有很好的应用前景。
具体实施方式
如本文所用之术语：
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。
“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
本发明首先提供一种聚醚表面活性剂，具有如下结构通式：
其中，a＝5～12，b＝6～30，c+d＝20～50，R为C1～C6的直链或支链的烷醇化合物。
优选的，所述烷醇化合物为甲醇、乙醇、异丙醇以及丁醇中的一种。
该聚醚表面活性剂为嵌段型共聚物，其分子量为2200～7000。
本发明提供了一种具有新型分子结构的聚醚表面活性剂，当其溶于水时能够有效降低水溶液的表面张力，并且形成的泡沫较少，尤其适用于对玻璃基板进行清洗。
本发明还提供一种上述聚醚表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
步骤1、使烷醇与2-卤素丙酰卤素反应，得到2-卤素丙酸醇酯，反应式如下：
其中，X表示卤素原子。
具体的，所述2-卤素丙酸醇酯的用途在于在下述步骤2中作为使N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)发生聚合反应的引发剂。
优选的，所述步骤1中，烷醇与2-卤素丙酰卤素的反应是在有机溶剂环境中进行的。可选的，所述有机溶剂包括吡啶和二氯甲烷中的至少一种。
具体的，所述步骤1中，在温度为-4℃～0℃的环境中将2-卤素丙酰卤素滴加到温度为-4℃～0℃的含有烷醇的有机溶剂体系中，得到反应体系，将所述反应体系转移到20℃～25℃(优选为25℃)的环境中搅拌2-4小时，使烷醇与2-卤素丙酰卤素充分反应。
可选的，所述卤素原子X为氯(Cl)或溴(Br)。
可选的，所述步骤1中，所述2-卤素丙酰卤素为2-氯丙酰氯、2-溴丙酰溴以及2-溴丙酰氯中的一种。
具体的，所述步骤1中在低温条件下滴加2-卤素丙酰卤素的目的在于避免反应过于剧烈，保证反应顺利进行。
步骤2、以2-卤素丙酸醇酯为引发剂，使N-异丙基丙烯酰胺发生原子转移自由基聚合反应(ATRP)，生成链末端带有卤素原子的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)，反应式如下：
具体的，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量为600～1500。
具体的，所述步骤2中的原子转移自由基聚合反应是在有催化剂存在的条件下进行的，所述催化剂为CuCl/Me6TREN(氯化亚铜/三(2-二甲氨基乙基)胺)。
具体的，所述步骤2的反应在抽真空条件下进行，真空度为-0.1MPa。
优选的，所述步骤2是在有机溶剂环境中进行的。可选的，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)。
步骤3、以丙二醇为引发剂，使环氧丙烷发生聚合反应，得到聚丙二醇，反应式如下：
使聚丙二醇与环氧乙烷发生缩聚反应，得到嵌段共聚物中间体，反应式如下：
具体的，所述嵌段共聚物中间体的分子量为1000～4000。
具体的，所述步骤3中，聚丙二醇与环氧乙烷发生缩聚反应是在有碱性催化剂存在的条件下进行的，优选的，所述碱性催化剂为KOH。
具体的，所述步骤3的反应温度为100～140℃，反应压力为0.15MPa～0.35MPa。
具体的，所述步骤3的反应温度为115～125℃。
步骤4、使链末端带有卤素原子的聚N-异丙基丙烯酰胺与嵌段共聚物中间体发生反应，得到聚醚表面活性剂，反应式如下：
具体的，所述步骤4反应的目的在于利用链末端带有卤素原子的聚N-异丙基丙烯酰胺对嵌段共聚物中间体的两端进行封端，得到聚醚表面活性剂。
具体的，所述步骤4是在有碱性催化剂存在的条件下进行的；优选的，所述碱性催化剂为KOH和氧化钙的混合物；优选的，所述碱性催化剂中KOH和氧化钙的质量比为1:1。
具体的，所述步骤4是在水溶液环境中进行的。
本发明的聚醚表面活性剂的合成方法步骤简单易操作，制备成本低。
基于上述聚醚表面活性剂，本发明还提供一种中性清洗剂，包括以下原料及其质量份：聚醚表面活性剂2～12份，异构醇聚氧乙烯醚1～15份，异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1～8份，烷醇酰胺1～10份，醇醚3～15份，聚乙烯醇2～5份，聚乙烯亚胺1～3份，络合剂1～4份，水28～88份。
具体的，所述异构醇聚氧乙烯醚包括异构十三碳醇聚氧乙烯醚与异构十碳醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
具体的，所述异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚包括EH-6与EH-9中的至少一种。具体的，所述EH-6与EH-9为陶氏化学公司(DOW)生产的两款异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚产品。
具体的，所述烷醇酰胺包括椰子油二乙醇酰胺、椰子油单乙醇酰胺、月硅酸二乙醇酰胺、月硅酸单异丙醇酰胺以及油酸二乙醇酰胺中的至少一种。
具体的，所述醇醚包括二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚以及二乙二醇乙醚中的至少一种。
具体的，所述络合剂包括聚膦酸酯、水解聚马来酸酐(HPMA)以及丙烯酸-马来酸酐共聚物中的至少一种。
具体的，所述中性清洗剂的pH范围为6～8。
具体的，所述异构醇聚氧乙烯醚是非离子型表面活性剂，具有优良的乳化、净洗性能。
具体的，所述异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚是一种表面活性剂，具有快速润湿、快速溶解、易漂洗等优点。
具体的，所述烷醇酰胺是非离子型表面活性剂，具有良好的洗涤力和增溶力。
具体的，所述醇醚为助溶剂，其主要作用是促进异构醇聚氧乙烯醚在体系中的溶解，对其它组分也有助溶效果，最终效果是提升清洗剂的清洗能力。
具体的，所述聚乙烯醇为抗再沉淀剂，能够防止从玻璃基板上清洗掉的污垢再沉积到洗涤后的玻璃基板上。
具体的，所述聚乙烯亚胺是一种表面活性剂，具有优良的分散、乳化、润滑、缓蚀能力。
具体的，所述络合剂为金属离子络合剂，所述络合剂能够络合水中的钙、镁离子，提升清洗剂的去污力。可选的，所述金属离子络合剂为EDTA。
本发明的中性清洗剂含有上述聚醚表面活性剂，当其溶于水中时能够有效降低溶液的表面张力，形成的泡沫高度也较低，不含磷，不含强碱，对玻璃基板有较为优异的清洗效果，尤其对玻璃基板上的手印及灰尘的清洗效果非常好，能满足具有高精度要求的玻璃基板的清洗，具有很好的应用前景。
下面以具体实施例的形式对本发明的聚醚表面活性剂的合成方法与中性清洗剂进行详述。
实施例1
一种聚醚表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
步骤1、2-氯丙酸乙醇酯引发剂的合成：在反应釜中加入200份的乙醇、250份吡啶和1000份二氯甲烷制成混合溶液。在-2℃的温度条件下，滴加200份的2-氯丙酰氯，加完2-氯丙酰氯后在常温常压下搅拌反应3h，最后减压蒸馏处理得到产物-2-氯丙酸乙醇酯。
步骤2、聚N-异丙基丙烯酰胺的合成：先在反应釜1中将2份CuCl和4份Me6TREN溶于150份DMF溶液中，使其充分溶解作为反应的CuCl/Me6TREN催化体系，然后在反应釜2中加入4份2-氯丙酸乙醇酯引发剂，100份NIPAM单体、240份DMF和60份水，两个反应釜通过搅拌至完全溶解，然后通入氮气除去体系中的氧气，0.5h后对反应体系进行冷冻、抽真空、解冻操作，通过真空抽料将反应釜1中的溶液加入反应釜2中，使反应体系充分混合并在密封的抽真空条件下反应，真空度为-0.1Mpa。0.5h后恢复常压，反应停止，得到聚N-异丙基丙烯酰胺，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量在600左右。
步骤3、聚醚嵌段共聚物中间体的制备：在反应釜中加入250份丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，然后搅拌升温至120℃，滴加350份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，加完环氧丙烷后继续反应1h，降温出料得聚丙二醇。然后在反应釜中加入200份聚丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，搅拌升温至120℃，滴加40份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，反应1h后再滴加500份环氧乙烷，反应3h后降温中和，出料得到产物-聚醚嵌段共聚物中间体，所述聚醚嵌段共聚物中间体的分子量在1000左右。
步骤4、聚醚表面活性剂的合成：在反应釜中加入200份聚醚嵌段共聚物中间体1000，1份氧化钙和1份KOH，搅拌并用氮气置换20min，在120℃下反应2h，再滴加300份的聚N-异丙基丙烯酰胺，再反应3h后加入水和磷酸中和，继续搅拌1h后降温，静置分层，移去水相，真空脱水后得到封端的聚醚表面活性剂，所述聚醚表面活性剂的的分子量在2200左右。
实施例2
一种聚醚表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
步骤1、2-氯丙酸乙醇酯引发剂的合成：在反应釜中加入200份的乙醇、250份吡啶和1000份二氯甲烷制成混合溶液。在温度为-2℃条件下，滴加200份的2-氯丙酰氯，在加完2-氯丙酰氯后在常温下搅拌反应3h，最后减压蒸馏处理得到产物-2-氯丙酸乙醇酯。
步骤2、聚N-异丙基丙烯酰胺的合成：先在反应釜1中将2份CuCl和4份Me6TREN溶于150份DMF溶液中，使其充分溶解作为反应的CuCl/Me6TREN催化体系，然后在反应釜2中加入2份2-氯丙酸乙醇酯引发剂，100份NIPAM单体、240份DMF和60份水，两个反应釜通过搅拌至完全溶解，然后通入氮气除去体系中的氧气，0.5h后对反应体系进行冷冻、抽真空、解冻操作，通过真空抽料将反应釜1中的溶液加入反应釜2中，使反应体系充分混合并在密封的抽真空条件下反应，真空度为-0.1Mpa。1h后恢复常压，反应停止，得到产物-聚N-异丙基丙烯酰胺，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量在600左右。
步骤3、聚醚嵌段共聚物中间体的制备：在反应釜中加入250份丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，然后搅拌升温至100℃，滴加350份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，加完环氧丙烷后继续反应1h，降温出料得聚丙二醇。然后在反应釜中加入200份聚丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，搅拌升温至100℃，滴加40份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，反应1h后再滴加500份环氧乙烷，反应3h后降温中和，出料得到产物-聚醚嵌段共聚物中间体，所述聚醚嵌段共聚物中间体的分子量在1000左右。
步骤4、聚醚表面活性剂的合成：在反应釜中加入200份聚醚嵌段共聚物中间体1000，1份氧化钙和1份KOH，搅拌并用氮气置换20min，在115℃下反应2h，再滴加300份的聚N-异丙基丙烯酰胺，再反应3h后加入水和磷酸中和，继续搅拌1h后降温，静置分层，移去水相，真空脱水后得到封端的聚醚表面活性剂，所述聚醚表面活性剂的的分子量在3000左右。
实施例3
一种聚醚表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
步骤1、2-氯丙酸乙醇酯引发剂的合成：在反应釜中加入200份的乙醇、250份吡啶和1000份二氯甲烷制成混合溶液。在温度为-2℃条件下，滴加200份的2-氯丙酰氯，在加完2-氯丙酰氯后在常温下搅拌反应3h，最后减压蒸馏处理得到产物-2-氯丙酸乙醇酯。
步骤2、聚N-异丙基丙烯酰胺的合成：先在反应釜1中将2份CuCl和4份Me6TREN溶于150份DMF溶液中，使其充分溶解作为反应的CuCl/Me6TREN催化体系，然后在反应釜2中加入1份2-氯丙酸乙醇酯引发剂，100份NIPAM单体、240份DMF和60份水，两个反应釜通过搅拌至完全溶解，然后通入氮气除去体系中的氧气，0.5h后对反应体系进行冷冻、抽真空、解冻操作，通过真空抽料将反应釜1中的溶液加入反应釜2中，使反应体系充分混合并在密封的抽真空条件下反应，真空度为-0.1Mpa。1.5h后恢复常压，反应停止，得到聚N-异丙基丙烯酰胺，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量在1500左右。
步骤3、聚醚嵌段共聚物中间体的制备：在反应釜中加入150份丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，然后搅拌升温至140℃，滴加400份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，加完环氧丙烷后继续反应1h，降温出料得聚丙二醇。然后在反应釜中加入100份聚丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，搅拌升温至140℃，滴加40份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，反应1h后再滴加600份环氧乙烷，反应3h后降温中和，出料得到产物-聚醚嵌段共聚物中间体，所述聚醚嵌段共聚物中间体的分子量在2000左右。
步骤4、聚醚表面活性剂的合成：在反应釜中加入200份聚醚嵌段共聚物中间体2000，1份氧化钙和1份KOH，搅拌并用氮气置换20min，在125℃下反应2h，再滴加300份的聚N-异丙基丙烯酰胺，再反应3h后加入水和磷酸中和，继续搅拌1h后降温，静置分层，移去水相，真空脱水后得到封端的聚醚表面活性剂，所述聚醚表面活性剂的的分子量在5000左右。
实施例4
一种聚醚表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：
步骤1、2-氯丙酸乙醇酯引发剂的合成：在反应釜中加入200份的乙醇、250份吡啶和1000份二氯甲烷制成混合溶液。在温度为-2℃条件下，滴加200份的2-氯丙酰氯，在加完2-氯丙酰氯后在常温下搅拌反应3h，最后减压蒸馏处理得到产物-2-氯丙酸乙醇酯。
步骤2、聚N-异丙基丙烯酰胺的合成：先在反应釜1中将2份CuCl和4份Me6TREN溶于150份DMF溶液中，使其充分溶解作为反应的CuCl/Me6TREN催化体系，然后在反应釜2中加入1份2-氯丙酸乙醇酯引发剂，100份NIPAM单体、240份DMF和60份水，两个反应釜通过搅拌至完全溶解，然后通入氮气除去体系中的氧气，0.5h后对反应体系进行冷冻、抽真空、解冻操作，通过真空抽料将反应釜1中的溶液加入反应釜2中，使反应体系充分混合并在密封的抽真空条件下反应，真空度为-0.1Mpa。1.5h后恢复常压，反应停止，得到聚N-异丙基丙烯酰胺，聚N-异丙基丙烯酰胺，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量在1500左右。
步骤3、聚醚嵌段共聚物中间体的制备：在反应釜中加入50份丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，然后搅拌升温至120℃，滴加600份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，加完环氧丙烷后继续反应1h，降温出料得聚丙二醇。然后在反应釜中加入100份聚丙二醇和1份KOH，通氮气抽真空，重复3次，搅拌升温至120℃，滴加40份环氧丙烷，控制反应压力在0.15MPa～0.35MPa，反应1h后再滴加900份环氧乙烷，反应3h后降温中和，出料得到产物-聚醚嵌段共聚物中间体，所述聚醚嵌段共聚物中间体的分子量在4000左右。
步骤4、聚醚表面活性剂7000的合成：在反应釜中加入200份聚醚嵌段共聚物中间体5000，1份氧化钙和1份KOH，搅拌并用氮气置换20min，在120℃下反应2h，再滴加300份的聚N-异丙基丙烯酰胺1500，再反应3h后加入水和磷酸中和，继续搅拌1h后降温，静置分层，移去水相，真空脱水后得到封端的聚醚表面活性剂，所述聚醚表面活性剂的的分子量在7000左右。
实施例5
一种中性清洗剂，按质量百分比计，由以下质量份的原料组成：聚醚表面活性剂12份，异构醇聚氧乙烯醚1份，异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚6份，烷醇酰胺8份，醇醚15份，聚乙烯醇1份，聚乙烯亚胺1份，络合剂4份，去离子水52份。
实施例6
一种中性清洗剂，按质量百分比计，由以下质量份的原料组成：聚醚表面活性剂5份，异构醇聚氧乙烯醚15份，异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1份，烷醇酰胺7份，醇醚12份，聚乙烯醇3份，聚乙烯亚胺3份，络合剂1份，去离子水53份。
实施例7
一种中性清洗剂，按质量百分比计，由以下质量份的原料组成：聚醚表面活性剂2份，异构醇聚氧乙烯醚12份，异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚8份，烷醇酰胺10份，醇醚3份，聚乙烯醇5份，聚乙烯亚胺2份，络合剂2份，去离子水56份。
实施例8
一种中性清洗剂，按质量百分比计，由以下质量份的原料组成：聚醚表面活性剂10份，异构醇聚氧乙烯醚15份，异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚5份，烷醇酰胺1份，醇醚10份，聚乙烯醇1份，聚乙烯亚胺1份，络合剂3份，去离子水54份。
对比例1
按照中国专利申请201110289495.0实施例1的方法制得的一种中性清洗剂D1。
测试例1
对本发明实施例5-8中的中性清洗剂与对比例1中的中性清洗剂进行常规性能测试，结果如表1所示。表1中“浓度”指的是将按照测试方法将中性清洗剂溶解于水中后得到的水溶液中中性清洗剂的浓度。溶液的静态表面张力是通过Du Nouy吊环法测得，而溶液的泡沫高度是在25℃±2℃条件下使用罗氏泡沫仪测得。
从表1结果可以看出，相对于对比例1中的中性清洗剂来说，本发明实施例5-8中的中性清洗剂能够更有效降低溶液的表面张力，其泡沫高度也更低。
表1本发明实施例5-8及对比例1的中性清洗剂的性能参数对比
| 浓度(mg/L) | 静态表面张力(mN·m<sup>-1</sup>) | 泡沫高度(mm) | |
| 实施例5 | 1000 | 30.2 | 44 |
| 实施例6 | 1000 | 29.5 | 39 |
| 实施例7 | 1000 | 27.8 | 36 |
| 实施例8 | 1000 | 29.1 | 37 |
| 对比例1 | 1000 | 31.3 | 53 |
测试例2
本发明实施例5-8中的中性清洗剂和对比例1中的中性清洗剂对玻璃基板清洗能力的测试结果如表2所示。表2中“添加剂量”指的是将中性清洗剂溶解于水中得到的清洗液中中性清洗剂的浓度，玻璃清洗良率指的是清洗过的玻璃基板中洁净程度符合要求的玻璃基板数量占玻璃基板总数的百分比。
从表2结果可以看出，在同一添加剂量和同一清洗工艺的条件下，本发明实施例5-8中的中性清洗剂的玻璃清洗良率更高，也即是说，相对于对比例1中的中性清洗剂来说，本发明实施例5-8中的中性清洗剂对玻璃基板具有更为优异的清洗效果。
表2本发明实施例5-8及对比例1的中性清洗剂的清洗能力对比
综上所述，本发明提供的一种中性清洗剂不含磷，不含强碱，pH<8，该中性清洗剂对玻璃基板上的手印及灰尘的清洗效果好，能够满足具有高精度要求的玻璃基板的清洗，具有很好的应用前景，并且其合成方法简单，生产成本较低。
由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式选择等，落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种聚醚表面活性剂，其特征在于，具有如下结构通式：
其中，a＝5～12，b＝6～30，c+d＝20～50，R为C1～C6的直链或支链的烷醇化合物。
2.如权利要求1所述的聚醚表面活性剂，其特征在于，所述烷醇化合物为甲醇、乙醇、异丙醇以及丁醇中的一种。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的聚醚表面活性剂的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、使烷醇与2-卤素丙酰卤素反应，得到2-卤素丙酸醇酯，反应式如下：
其中，X表示卤素原子；
步骤2、以2-卤素丙酸醇酯为引发剂，使N-异丙基丙烯酰胺发生原子转移自由基聚合反应，生成链末端带有卤素原子的聚N-异丙基丙烯酰胺，反应式如下：
步骤3、以丙二醇为引发剂，使环氧丙烷发生聚合反应，得到聚丙二醇，反应式如下：
使聚丙二醇与环氧乙烷发生缩聚反应，得到嵌段共聚物中间体，反应式如下：
步骤4、使链末端带有卤素原子的聚N-异丙基丙烯酰胺与嵌段共聚物中间体发生反应，得到聚醚表面活性剂，反应式如下：
4.如权利要求3所述的聚醚表面活性剂的合成方法，其特征在于，所述步骤1中，在温度为-4℃～0℃的环境中将2-卤素丙酰卤素滴加到温度为-4℃～0℃的含有烷醇的有机溶剂体系中，得到反应体系，将所述反应体系转移到20℃～25℃的环境中搅拌2-4小时，使烷醇与2-卤素丙酰卤素充分反应。
5.如权利要求3所述的聚醚表面活性剂的合成方法，其特征在于，所述步骤1中，所述2-卤素丙酰卤素为2-氯丙酰氯、2-溴丙酰溴以及2-溴丙酰氯中的一种。
6.如权利要求3所述的聚醚表面活性剂的合成方法，其特征在于，所述步骤3中，聚丙二醇与环氧乙烷发生缩聚反应是在有碱性催化剂存在的条件下进行的；所述步骤4是在有碱性催化剂存在的条件下进行的。
7.如权利要求3所述的聚醚表面活性剂的合成方法，其特征在于，所述步骤3的反应温度为100～140℃，反应压力为0.15MPa～0.35MPa。
8.一种中性清洗剂，其特征在于，包括以下原料及其质量份：如权利要求1-2任一项所述的聚醚表面活性剂2～12份，异构醇聚氧乙烯醚1～15份，异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1～8份，烷醇酰胺1～10份，醇醚3～15份，聚乙烯醇2～5份，聚乙烯亚胺1～3份，络合剂1～4份，水28～88份。
9.如权利要求8所述的中性清洗剂，其特征在于，所述异构醇聚氧乙烯醚包括异构十三碳醇聚氧乙烯醚与异构十碳醇聚氧乙烯醚中的至少一种；所述异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚包括EH-6与EH-9中的至少一种。
10.如权利要求8所述的中性清洗剂，其特征在于，所述烷醇酰胺包括椰子油二乙醇酰胺、椰子油单乙醇酰胺、月硅酸二乙醇酰胺、月硅酸单异丙醇酰胺以及油酸二乙醇酰胺中的至少一种；所述醇醚包括二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚以及二乙二醇乙醚中的至少一种；所述络合剂包括聚膦酸酯、水解聚马来酸酐以及丙烯酸-马来酸酐共聚物中的至少一种。
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