專利名稱：脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰離子表面活性劑領(lǐng)域，特別是涉及一種脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽及其制備和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
脂肪醇醚羧酸鹽是一類新型的陰離子表面活性劑，是由非離子表面活性劑改性而來，具有表面張力低、毒性小、易生物降解等特點(diǎn)，是一類多功能的“綠色表面活性劑”。由于其特殊的性質(zhì)，脂肪醇醚羧酸鹽在化妝品、洗滌劑、生物化學(xué)、制藥、食品加工、原油破乳、稠油降黏等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，國外對脂肪醇醚羧酸鹽類表面活性劑已進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，且有系列化產(chǎn)品批量生產(chǎn)，產(chǎn)量逐年增加。而國內(nèi)雖有試銷產(chǎn)品，但品種和產(chǎn)量較少，仍處于起步階段。脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽是脂肪醇醚羧酸鹽中應(yīng)用最為廣泛的一種。其在化學(xué)結(jié)構(gòu)上和肥皂相似，不同的是在疏水基和親水基之間加入了具有一定加合數(shù)的環(huán)氧乙烷鏈， 從而使它具有陰離子和非離子表面活性劑的許多優(yōu)良性能。而產(chǎn)品的表面特性可以通過改變碳鏈的長度、EO的加合數(shù)和pH值來進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中酸式產(chǎn)品呈非離子特性，完全中和的鹽式產(chǎn)品則為陰離子特性。但是作為三次采油中使用的表面活性劑，常規(guī)的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽親水性太強(qiáng)，即使將其親水基聚氧乙烯醚鏈段縮短至一、二個聚合度，要得到適合三次采油所用的表面活性劑，其疏水基鏈段脂肪醇的長度相應(yīng)的也需調(diào)整在30-40之間，這對于脂肪醇的選用無疑是非常困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽，在保持現(xiàn)有的疏水基脂肪醇不變的情況下，通過加入環(huán)氧丙烷鏈段使其具有長碳鏈?zhǔn)杷Y(jié)構(gòu)，并且可以通過調(diào)節(jié)聚氧丙烯，聚氧乙烯共聚段的長度來合成具有不同界面特性的系列表面活性劑，從而得到適合三次采油所用的表面活性劑。脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽具有如下結(jié)構(gòu)通式R0 (PO) n (EO) mCH2C00X，R代表脂肪烴基或烷基苯基；(PO)nR表聚氧丙烯，η = 6-12，(EO)mR表聚氧乙烯，m= 1-4, X 代表堿金屬。所述R代表總C數(shù)為8-22的脂肪烴基或烷基苯基。所述η 為 8-10。所述m 為 1-3。所述X為鉀或鈉。所述R為C16-C18烷基，所述X為鉀。本發(fā)明設(shè)計的表面活性劑結(jié)構(gòu)，左端的脂肪醇和聚氧丙烯均為親油基，右端的聚氧乙烯和羧基均為親水基。在現(xiàn)有脂肪醇原料不變的情況下，主要是通過引入聚氧丙烯鏈段來增強(qiáng)脂肪醇羧酸鹽表面活性劑類的親油性，從而滿足三次采油需要。表面活性劑結(jié)構(gòu)加入少量的聚氧乙烯可以調(diào)節(jié)其親水性能，同時可以實(shí)現(xiàn)脂肪醇聚氧丙烯醚的羧酸化。脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備方法，采用如下步驟(I)ROH與環(huán)氧丙烷反應(yīng)，生成RO (PO)nH;(2) RO (PO) nH 與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，生成 RO (PO) n (EO) mH ；C3) RO (PO)n (EO)mH 采用羧甲基化法生成 RO (PO)n (EO) mCH2C00X。所述步驟(3)的具體操作方法為㈧、將RO(PO)n(EO)mH和XOH反應(yīng)，⑶、在(A) 的反應(yīng)產(chǎn)物中加入一氯乙酸反應(yīng)完成即可。所述摩爾比RO(PO)n(EO)mH XOH 一氯乙酸=1 2. 5 2。所述(A)步聚為40_80°C下反應(yīng)1-3小時。所述⑶步驟為40_80°C下反應(yīng)5-10小時。所述(A)步驟為60°C下反應(yīng)2小時，所述⑶步驟為60°C下反應(yīng)8小時。 脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽在三次采油中的應(yīng)用。脂肪醇醚羧酸鹽的合成路線如圖7所示1.脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚的合成環(huán)氧丙烷和活潑氫加成的聚氧丙烯醚類表面活性劑，其反應(yīng)是一個逐級反應(yīng)，生成不同聚合度的產(chǎn)物，其中窄分布產(chǎn)物中目標(biāo)產(chǎn)物的含量較高。本實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是合成產(chǎn)物聚合度為窄分布的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚，由于催化劑堿性越高，目的產(chǎn)物收率越高， 故選用氫氧化鉀作為反應(yīng)的催化劑。脂肪醇與環(huán)氧丙烷所發(fā)生的烷化反應(yīng)可以分為兩個階段，第一階段是被烷化的官能團(tuán)與一分子環(huán)氧丙烷反應(yīng)，得到羥乙基化合物，這是典型的烷化反應(yīng)。反應(yīng)方程式如下
權(quán)利要求
1.一種脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽，其特征在于具有如下結(jié)構(gòu)通式=RO(PO) n(E0)mCH2C00X，R代表脂肪烴基或烷基苯基；(PO)nR表聚氧丙烯，η = 6-12, (EO)mR表聚氧乙烯，m = 1-4，X代表堿金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽，其特征在于結(jié)構(gòu)通式所述R代表總C數(shù)為8-22的脂肪烴基或烷基苯基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽，其特征在于結(jié)構(gòu)通式所述η為8-10，所述m為1_3，所述X為鉀或鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽，其特征在于結(jié)構(gòu)通式所述R為C16-C18烷基，所述X為鉀。
5.一種權(quán)利要求1所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備方法，其特征在于采用如下步驟(1)ROH與環(huán)氧丙烷反應(yīng)，生成RO(PO)nH ；(2)RO (PO) nH與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，生成RO (PO) n (EO) mH ；(3)RO (PO)n (EO)mH 采用羧甲基化法生成 RO(PO)n(EO) mCH2C00X。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備方法，其特征在于所述步驟(3)的具體操作方法為(A) JfRO(PO)n(EO) mH*X0H反應(yīng)，(B)、在(A)的反應(yīng)產(chǎn)物中加入一氯乙酸反應(yīng)完成即可；按摩爾比RO(PO)n(EO)mH XOH 一氯乙酸為1 2. 5 2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備方法，所述(A)步聚為 40-80°C下反應(yīng)1-3小時，所述(B)步驟為40-80°C下反應(yīng)5_10小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備方法，其特征在于所述 (A)步驟為60°C下反應(yīng)2小時，所述⑶步驟為60°C下反應(yīng)8小時。
9.一種權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽的應(yīng)用，其特征在于作為表面活性劑用于三次采油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽及其制和應(yīng)用；脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚羧酸鹽具有如下結(jié)構(gòu)通式RO(PO)n(EO)mCH2COOX，R代表脂肪烴基或烷基苯基；(PO)n代表聚氧丙烯，n＝6-12，(EO)m代表聚氧乙烯，m＝1-4，X代表堿金屬，該結(jié)構(gòu)中左端的脂肪醇和聚氧丙烯均為親油基，右端的聚氧乙烯和羧基均為親水基，在現(xiàn)有脂肪醇原料不變的情況下，通過加入聚氧丙烯來加大脂肪醇羧酸鹽表面活性劑類的親油性來適應(yīng)三次采油中的應(yīng)用，加入少量的聚氧乙烯可以調(diào)節(jié)親水性能，同時可以實(shí)現(xiàn)脂肪醇聚氧丙烯醚的羧酸化。
文檔編號C08G65/332GK102485771SQ201010580620
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者侯慶鋒, 朱友益, 王哲 申請人:中國石油天然氣股份有限公司