一種含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性劑的制作方法
【專利摘要】一種含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性劑，屬于有機化學和功能材料領域。本發明以聚乙二醇、脂肪酸、硼酸和三乙醇胺為原料，合成具有較高水穩定性的表面活性劑；通過改變脂肪酸的種類和PEG的分子量，以提高酯化率和活性。所得的表面活性劑具有較好的表面性能、乳化性能和水穩定性，能降低水的表面張力，且具有較好的乳化性能，可以廣泛地應用于洗滌洗滌、造紙、紡織等行業。
【專利說明】一種含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性劑

【技術領域】
[0001] 一種含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性劑，屬于有機化學和功能材料領域。

【背景技術】
[0002] PEG具有無毒、穩定性好和易加工等優異性能，被廣泛用作軟化劑、增濕劑、潤滑劑 等。以PEG作為親水部分的酯類表面活性劑屬于非離子型表面活性劑，具有低泡沫、穩定性 高、不易受強電解質無機鹽類存在的影響；其乳化性能和潤濕性能優良，被大量地應用于洗 滌、紡織等行業，在造紙、建筑、農業等領域也有重要應用；已有的研究發現，在聚烯烴塑料 中加入一定量的PEG酯類表面活性劑，可明顯提高塑料的抗靜電性。
[0003] 硼是一種無毒、無公害的元素，由于硼原子中有一個空P電子軌道，所以它具有顯 著的缺電子性，可與電子給予體（如〇、N等）的未共用電子對形成典型的配位鍵，所形成的 B-0和B-N配位鍵具有很好的熱穩定性和抗水解性。合成含硼特種表面活性劑時所采用的 化合物一般為硼酸，其結構單元是平面三角形，每個硼原子以雜化與氧原子結合，此時硼仍 是缺電子原子，易與有機化合物中的輕基發生配位反應，經脫水后形成硼酸酯。硼酸酯易水 解的本質是因為硼原子為sp2雜化，存在一個空的P軌道，這個空軌道易于接受水等帶有未 共用電子對的親核試劑的進攻而使硼酸酯水解，硼酸酯的水解速度與酯基的結構和分子內 結構密切相關。一般來說，隨著硼酸酯分子中碳鏈的增長，空間位阻增大，水解穩定性會有 所提高。含硼聚乙二醇酯類表面活性劑由于聚乙二醇鏈的引入，既提高了硼酸酯的水溶性， 使其水解穩定性也得到一定程度改善。
[0004] 本發明以聚乙二醇、脂肪酸、硼酸和三乙醇胺為原料，合成具有較高水穩定性的表 面活性劑。


【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性劑。
[0006] 本發明的技術方案：以聚乙二醇、脂肪酸、硼酸和三乙醇胺為原料，首先將脂肪酸 與三乙醇胺在90°C下反應4h，再加入硼酸，以甲苯做帶水劑，于140°C下回流反應2h ;然后 將PEG加入到三口瓶中，繼續反應一段時間后，趁熱倒出產物，減壓除去殘留在產物中的水 和甲苯，烘干得到含硼、氮聚乙二醇脂肪酸酯；通過改變脂肪酸的種類和PEG的分子量，以 提高酯化率和活性。
[0007] 所述的脂肪酸為棕櫚酸、油酸、硬脂酸、月桂酸；PEG的分子量為200、600、1000。
[0008] 所述的表面活性劑，其特征是三乙醇胺、硼酸、PEG、脂肪酸的摩爾比為 1 : 1 : 1 : 1?1 : 2 : 1 : 3,其結構式為：

【權利要求】
1. 一種含硼、氮的聚乙二醇脂肪酸酯表面活性劑，其特征是首先將脂肪酸與三乙醇胺 在90°C下反應4h，再加入硼酸，以甲苯做帶水劑，于140°C下回流反應2h ;然后將PEG加入 到三口瓶中，繼續反應一段時間后，趁熱倒出產物，減壓除去殘留在產物中的水和甲苯，烘 干得到含硼、氮聚乙二醇脂肪酸酯。
2. 根據權利要求1所述的表面活性劑，其特征是脂肪酸為棕櫚酸、油酸、硬脂酸、月桂 酸；PEG的分子量為200、600、1000。
3. 根據權利要求1所述的表面活性劑，其特征是三乙醇胺、硼酸、PEG、脂肪酸的摩爾比 為1:1:1:1?1:2:1: 3,其結構式為：
其中 η 約為 5、15、25，m 為 9、13、15。
4. 根據權利要求1所述的表面活性劑，其具有較好的表面性能、乳化性能和水穩定性， 能降低水的表面張力，且具有較好的乳化性能，可以廣泛地應用于洗滌洗滌、造紙、紡織等 行業。
【文檔編號】B01F17/52GK104084087SQ201410306261
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】施冬健, 陳明清, 倪忠斌, 東為富, 馬丕明 申請人:江南大學