本发明涉及两性型表面活性剂，具体涉及一种吡咯烷酮两性型表面活性剂及其制备方法与应用。
背景技术：
1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、低泡表面活性剂为在工业清洗等应用场景中显示出较低起泡能力的表面活性剂产品。例如，在低泡型两性表面活性剂(cn112844219a)中，其应用保护了环境，有利于环保。
3、目前状况下，低泡性表面活性剂商品主要为多种表面活性剂的复合产品。具有独立化学结构的很少，也不一定同时具有抑泡性能；也存在着合成技术难度大的问题。
技术实现思路
1、为了解决当前低泡性表面活性剂商品少的局面，本发明目的为提供一种吡咯烷酮两性型表面活性剂，所述吡咯烷酮两性型表面活性剂具有抑泡性能、低泡性能和良好的表面性质。
2、本发明的技术方案为：
3、本发明的第一方面，提供一种吡咯烷酮两性型表面活性剂，为式fm-n-x所示化合物：
4、
5、其中，x为cl或br；n＝12，14，16或18。
6、所述吡咯烷酮两性型表面活性剂为三头基型表面活性剂，即含有丙磺酸基、乙基磺酸钠基、吡咯烷酮环上的羧基。该表面活性剂占据的空间体积很大，作用的空间范围大，其作用的效果较佳。
7、在本发明的分子结构设计过程中，通过引入多种亲水基团，比如，羧酸基、磺酸基、磺酸钠基、吡咯烷酮结构、季铵盐基，并结合不同碳链长度的亲油基团(cnh2n+1)，构成了新型吡咯烷酮两性型表面活性剂。从而表现出抑泡性质、低泡性质和好的表面活性。
8、本发明第二方面，提供一种所述吡咯烷酮两性型表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：
9、1)将n-烷基-1,3-丙撑二胺、醇类溶剂与衣康酸混合反应，得到中间体ga1-n，所述中间体ga1-n的结构式为：
10、
11、其中，n＝12，14，16或18；
12、2)向中间体ga1-n中加入1,3-丙烷磺酸内酯，混合反应，得到中间体ga2-n，所述中间体ga2-n的结构式为：
13、
14、其中，n＝12，14，16或18；
15、3)向中间体ga2-n中加入2-卤乙基磺酸钠水溶液，混合反应，得到吡咯烷酮两性型表面活性剂产物fm-n-x；产物fm-n-x在常压下蒸去醇类溶剂和水，再经有机溶剂p重结晶提纯，得到纯品产物fm-n-x。
16、反应通式如下：
17、
18、在一些实施方式中，所述n-烷基-1,3-丙撑二胺、醇类溶剂、衣康酸、1,3-丙烷磺酸内酯、2-卤乙基磺酸钠、水的摩尔比为1：(9～20)：(1.01～1.06)：(1.01～1.09)：(1.00～1.09)：(17～28)。
19、在一些实施方式中，步骤1)中，所述n-烷基-1,3-丙撑二胺为n-十二烷基-1,3-丙撑二胺、n-十四烷基-1,3-丙撑二胺、n-十六烷基-1,3-丙撑二胺或n-十八烷基-1,3-丙撑二胺。
20、在一些实施方式中，步骤1)中，所述醇类溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇。
21、在一些实施方式中，步骤1)中，合成反应中间体ga1-n的过程中，反应温度为60～80℃，反应时间为2.5～5.5小时。
22、在一些实施方式中，步骤2)中，合成反应中间体ga2-n的过程中，反应温度为60～80℃，反应时间为2.5～5.5小时。
23、在一些实施方式中，步骤3)中，合成产物fm-n-x的过程中，反应温度为60～80℃，反应时间为7～9小时。
24、在一些实施方式中，步骤3)中，合成产物fm-n-x的过程中，所述2-卤乙基磺酸钠为2-氯乙基磺酸钠或2-溴乙基磺酸钠。
25、在一些实施方式中，步骤3)中，合成产物fm-n-x的过程中，所述2-卤乙基磺酸钠水溶液中2-卤乙基磺酸钠的质量分数为25-39％。
26、在一些实施方式中，步骤3)中，重结晶分离提纯的有机溶剂p为甲醇、石油醚或乙酸乙酯。
27、在一些实施方式中，上述吡咯烷酮两性型表面活性剂fm-n-x的制备方法具体包括如下步骤：
28、(1)将n-烷基-1,3-丙撑二胺加入到反应容器中，再加入醇类溶剂，加热搅拌溶解；分4～11批加入衣康酸固体，加入完毕，在60～80℃搅拌反应2.5～5.5小时，得到中间体ga1-n；
29、(2)向中间体ga1-n中分4～11批加入1,3-丙烷磺酸内酯固体，加入完毕，在60～80℃搅拌反应2.5～5.5小时，得到中间体ga2-n；
30、(3)向中间体ga2-n中分4～11批加入2-卤乙基磺酸钠水溶液，加入完毕，在60～80℃搅拌反应7～9小时，得到吡咯烷酮两性型表面活性剂产物fm-n-x；产物fm-n-x在常压下蒸去醇类溶剂和水，再经有机溶剂p重结晶提纯3-4次，得到纯品产物fm-n-x。
31、在本发明的第三方面，提供一种所述吡咯烷酮两性型表面活性剂用作抑泡剂、低泡表面活性剂以及乳化剂的应用。例如，在工业清洗领域清洗配方中的应用，可有效避免大量泡沫的生成。
32、本发明的有益效果：
33、(i)在本发明的分子结构设计过程中，通过引入多种亲水基团，比如，羧酸基、磺酸基、磺酸钠基、吡咯烷酮结构、季铵盐基，并结合不同碳链长度的亲油基团(cnh2n+1)，构成了新型吡咯烷酮两性型表面活性剂。从而表现出抑泡性质、低泡性质和好的表面活性。
34、(ii)其反应温度较低，采用普通反应装置，在常压下运行操作。
35、(iii)使用的化学原料来源广泛，价格便宜。
1.一种吡咯烷酮两性型表面活性剂，其特征在于，其分子结构式fm-n-x为：
2.权利要求1所述的吡咯烷酮两性型表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述n-烷基-1,3-丙撑二胺、醇类溶剂、衣康酸、1,3-丙烷磺酸内酯、2-卤乙基磺酸钠、水的摩尔比为1：9～20：1.01～1.06：1.01～1.09：1.00～1.09：17～28。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述n-烷基-1,3-丙撑二胺为n-十二烷基-1,3-丙撑二胺、n-十四烷基-1,3-丙撑二胺、n-十六烷基-1,3-丙撑二胺或n-十八烷基-1,3-丙撑二胺。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，合成反应中间体ga1-n的过程中，反应温度为60～80℃，反应时间为2.5～5.5小时；
7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，合成产物fm-n-x的过程中，所述2-卤乙基磺酸钠为2-氯乙基磺酸钠或2-溴乙基磺酸钠；
8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，重结晶分离提纯的有机溶剂p为甲醇、石油醚或乙酸乙酯。
9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
10.权利要求1所述的吡咯烷酮两性型表面活性剂作为抑泡剂、低泡表面活性剂以及乳化剂的应用。
