本发明涉及表面活性剂制备,尤其涉及一种腰果酚聚醚磷酸酯盐及其制备方法和应用。
背景技术:
1、用水性乳液聚合技术生产高分子聚合物已具备多年的成熟经验。乳液聚合技术它具有反应速度快、聚合热易于扩散、可制备高粘性聚合物以及环境污染小等多重优势。在水性乳液的合成过程中,乳化剂起着至关重要的作用,它能够乳化单体,使单体按照胶束机理形成核心,并稳定乳液体系。当前市场上,壬基酚聚醚磷酸酯盐乳化剂使用较为普遍。然而,随着国家对环保要求的日益严格,自2023年3月1日起,对壬基酚类产品实施了严格的管控措施。腰果酚作为一种来源于腰果壳油的天然可再生生物材料,其独特的化学结构(包含芳环、酚羟基和不饱和侧链)与壬基酚相似,却不含壬基酚的生物毒性和环境毒性。因此,在乳化剂领域,腰果酚被视为一种理想的壬基酚类乳化剂替代品。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术中的不足,提供一种腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法及其应用。
2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
3、一种腰果酚聚醚磷酸酯盐,腰果酚聚醚磷酸酯盐的结构如示(ⅰ)所示:
4、
5、其中,n选自0-3的整数;
6、a选自2-15;m1和m2分别独立地选自碱金属离子、nh4+、或h+;
7、x选自1-2的整数,y和z分别独立地选自0-2的整数,且x、y、以及z的和为3。
8、一种如前的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,步骤包括:
9、步骤一、提供腰果酚、催化剂、环氧乙烷、磷酸化试剂、以及m溶液;
10、其中,m溶液中含有碱金属离子、nh4+、或h+中的至少一种;
11、步骤二、在催化剂的作用下,腰果酚与环氧乙烷反应生成中间体;
12、步骤三、将中间体与磷酸化试剂反应生成腰果酚聚醚磷酸酯;
13、步骤四、将腰果酚聚醚磷酸酯与m溶液反应生成腰果酚聚醚磷酸酯盐。
14、优选地,催化剂为氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钾、甲醇钾、或乙醇钾中的至少一种。
15、优选地,磷酸化试剂为磷酐或多聚磷酸。
16、优选地,腰果酚与环氧乙烷的反应于110℃-130℃下,惰性气体的环境中进行。
17、优选地,于30℃-50℃下,向中间体中加入磷酸化试剂,于30℃-90℃下,惰性气体的环境中进行3h-12h的反应。
18、优选地,腰果酚聚醚磷酸酯与m溶液的反应于30℃-50℃下进行。
19、优选地,m溶液为氨水、naoh水溶液、以及koh水溶液。
20、优选地,惰性气体为氮气。
21、一种前的腰果酚聚醚磷酸酯盐作为表面活性剂在乳液聚合中的应用。
22、本发明采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:
23、本发明的有益效果为:
24、1、本发明提供的基腰果酚聚醚磷酸酯盐,具有优异的乳化性、润湿性、以及分散性,能用于醋酸乙烯、苯乙烯、以及丙烯酸酯等体系的乳液聚合中。
25、2、本发明提供的腰果酚聚醚磷酸酯盐,以生物基可再生的腰果酚为原料,减少了石油基原料的使用,大量减少了碳足迹。
26、3、本发明提供的腰果酚聚醚磷酸酯盐制备工艺简单,无有害副产物,腰果酚聚醚磷酸酯盐作为表面活性剂在乳液聚合领域是壬基酚等含apeo类乳化剂的理想替代品。
1.一种腰果酚聚醚磷酸酯盐,其特征在于,所述腰果酚聚醚磷酸酯盐的结构如示(ⅰ)所示:
2.一种如权利要求1所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,步骤包括:
3.根据权利要求2所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,所述催化剂为氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钾、甲醇钾、或乙醇钾中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,所述磷酸化试剂为磷酐或多聚磷酸。
5.根据权利要求2所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,所述腰果酚与所述环氧乙烷的反应于110℃-130℃下,惰性气体的环境中进行。
6.根据权利要求2所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,于30℃-50℃下,向所述中间体中加入所述磷酸化试剂,于30℃-90℃下,惰性气体的环境中进行3h-12h的反应。
7.根据权利要求2所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,所述腰果酚聚醚磷酸酯与所述m溶液的反应于30℃-50℃下进行。
8.根据权利要求2所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,所述m溶液为氨水、naoh水溶液、以及koh水溶液。
9.根据权利要求5或6所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐的制备方法,其特征在于,所述惰性气体为氮气。
10.一种如权利要求1所述的腰果酚聚醚磷酸酯盐,或如权利要求2-10任一项所述的制备方法制得的腰果酚聚醚磷酸酯盐作为表面活性剂在乳液聚合中的应用。
