一种耐水性非离子表面活性剂及其制备方法与流程

本发明涉及表面活性剂的，尤其是涉及一种耐水性非离子表面活性剂及其制备方法。

背景技术：

1、水性涂料因具有挥发性有机化合物排放低、环境友好、施工安全等优势，正逐步取代传统溶剂型涂料，成为涂料工业的重要发展方向。水性涂料的核心组分是聚合物胶乳，通常通过乳液聚合法制备，其性能在很大程度上取决于所用表面活性剂的种类和用量。

2、在乳液聚合和水性涂料配方中，表面活性剂发挥着不可或缺的作用。工业上常用的表面活性剂主要包括阴离子型和非离子型两大类。现有技术中，中国专利申请cn119570473a公开了一种耐水解有机硅非离子表面活性剂及其制备方法，以辛基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸和七甲基三硅氧烷为原料，通过酯化反应和硅氢加成反应制得，可用于油田压裂液助排剂。

3、然而，上述相关技术中的非离子表面活性剂在用于水性涂料配方时，耐水性改善效果有限。

技术实现思路

1、为了提升表面活性剂在用于水性涂料配方时的耐水性，本申请提供一种耐水性非离子表面活性剂及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供的一种耐水性非离子表面活性剂，采用如下的技术方案：

3、一种耐水性非离子表面活性剂，包括以下质量份的原料：异十三醇聚氧乙烯醚50~60份，丙烯酸8~12份，七甲基三硅氧烷10~15份，全氟聚醚反应型非离子表面活性剂2~5份，醇醚糖苷5~10份，磺化聚苯胺0.5~2份，对苯二酚0.05~0.10份，固体酸催化剂2~4份，铂络合物催化剂0.003~0.005份。

4、在一个具体的可实施方案中，所述全氟聚醚反应型非离子表面活性剂按如下步骤制备：

5、按摩尔比1:（1.0~1.5）将全氟聚醚醇与烯丙基缩水甘油醚混合，加入有机溶剂中，加入占全氟聚醚醇质量0.5~2.0%的碱性催化剂，在氮气保护下升温至60~90℃，保温反应4~8小时，得到反应液；

6、将反应液冷却至室温，调节ph至6.9-7.1，进行分液、洗涤、干燥后，升温至40~50℃，减压蒸馏，得到开环中间体；

7、将开环中间体与环氧乙烷按摩尔比1:（3~20）混合，加入占开环中间体质量0.3~1.0%的碱性催化剂，于100~150℃、0.2~0.8mpa条件下反应2~6小时，减压蒸馏，即得所述全氟聚醚反应型非离子表面活性剂。

8、在一个具体的可实施方案中，所述碱性催化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠或三乙胺中的至少一种。

9、在一个具体的可实施方案中，所述有机溶剂为二氯甲烷或1,1,1,3,3-五氟丁烷。

10、在一个具体的可实施方案中，所述磺化聚苯胺按如下步骤制备：

11、将壬基酚、1,4-二溴丁烷与四丁基溴化铵混合，加入质量浓度为20%的氢氧化钠溶液中，在95-105℃下反应3.5-4.5小时，进行萃取、洗涤、干燥后，减压蒸馏，得到中间体，将中间体与氯磺酸混合，进行反应后，经中和、纯化，得到磺酸型双子表面活性剂；

12、将3,3'-二氨基联苯胺溶于酸性水溶液中，加入磺酸型双子表面活性剂，搅拌均匀，滴加过硫酸铵溶液，于0~5℃反应6~12小时后，破乳、过滤、洗涤、干燥，即得磺化聚苯胺。

13、在一个具体的可实施方案中，所述壬基酚与1,4-二溴丁烷的摩尔比为(1.8~2.2):1。

14、在一个具体的可实施方案中，所述磺酸型双子表面活性剂与3,3'-二氨基联苯胺的摩尔比为（0.5~1.5）:1。

15、在一个具体的可实施方案中，所述固体酸催化剂为沸石分子筛。

16、第二方面，本申请提供的一种耐水性非离子表面活性剂的制备方法，采用如下的技术方案：

17、一种耐水性非离子表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

18、s1、将异十三醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、对苯二酚和固体酸催化剂混合均匀，在氮气保护下升温至80~95℃，反应5~7小时，得到酯化中间体；

19、s2、将酯化中间体、全氟聚醚反应型非离子表面活性剂与铂络合物催化剂混合，加入去离子水，在氮气保护下，加热至70~80℃，滴加七甲基三硅氧烷，在80~100℃下反应5~7小时，于45~50℃减压蒸馏，得到初级产物；

20、s3、将初级产物与醇醚糖苷混合，加入磺化聚苯胺，搅拌均匀，即得所述耐水性非离子表面活性剂。

21、在一个具体的可实施方案中，在s1步骤中，反应过程中实时移除生成的水，反应结束后，过滤回收固体酸催化剂。

22、综上所述，本申请具有以下有益效果：

23、1、本申请通过采用限定配比的异十三醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、七甲基三硅氧烷、全氟聚醚反应型非离子表面活性剂、醇醚糖苷、磺化聚苯胺、对苯二酚、对苯二酚和铂络合物催化剂，可以制备得到耐水性非离子表面活性剂，并且提升表面活性剂在用于水性涂料配方时的耐水性。

24、2、本申请采用可过滤回收的沸石分子筛固体酸催化剂替代传统液体酸，合成路线温和、操作简便、催化剂可重复使用3~5次，在显著提升涂膜耐水性的同时，兼具优异的工业化应用前景和市场竞争力，可广泛应用于水性建筑涂料、水性工业防腐涂料、水性木器涂料、水性油墨及乳液聚合等领域。

1.一种耐水性非离子表面活性剂，其特征在于，包括以下质量份的原料：异十三醇聚氧乙烯醚50~60份，丙烯酸8~12份，七甲基三硅氧烷10~15份，全氟聚醚反应型非离子表面活性剂2~5份，醇醚糖苷5~10份，磺化聚苯胺0.5~2份，对苯二酚0.05~0.10份，固体酸催化剂2~4份，铂络合物催化剂0.003~0.005份。

2.根据权利要求1所述的耐水性非离子表面活性剂，其特征在于，所述全氟聚醚反应型非离子表面活性剂按如下步骤制备：

3.根据权利要求2所述的耐水性非离子表面活性剂，其特征在于，所述碱性催化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠或三乙胺中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的耐水性非离子表面活性剂，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷或1,1,1,3,3-五氟丁烷。

5.根据权利要求1所述的耐水性非离子表面活性剂，其特征在于，所述磺化聚苯胺按如下步骤制备：

6.根据权利要求5所述的耐水性非离子表面活性剂，其特征在于，所述壬基酚与1,4-二溴丁烷的摩尔比为(1.8~2.2):1。

7.根据权利要求5所述的耐水性非离子表面活性剂，其特征在于，所述磺酸型双子表面活性剂与3,3'-二氨基联苯胺的摩尔比为（0.5~1.5）:1。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的耐水性非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的耐水性非离子表面活性剂的制备方法，其特征在于，在s1步骤中，反应过程中实时移除生成的水，反应结束后，过滤回收固体酸催化剂。