阅读说明：本技术 一种烷基糖苷聚氧丙烯醚的制备方法 (Preparation method of alkyl glycoside polyoxypropylene ether ) 是由 孙永强 李浩楠 周婧洁 张勇 孙晋源 梁慧斌 丁莉荣 马艳君 于 2019-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种烷基糖苷聚氧丙烯醚的制备方法,以烷基链为C8-C10的烷基糖苷(APG0810)和环氧丙烷(PO)为原料,对其糖基骨架上的多羟基引入PO进行改性；具体包括：先将催化剂和纯APG0810一起熔融,然后全部置于高压反应釜中,用高纯氮气置换3次,将高压反应釜加热,控制转速,以免聚合反应过于剧烈导致温度过高；通过控制压力,观察通入少量PO的诱导反应,控制温度不变,向反应釜中继续通入对应量的PO；加料完毕,继续维持反应温度,待压力不再下降,冷却取出产品。所得烷基糖苷聚氧丙烯醚不仅保留了烷基糖苷的优异性能,而且具有明显的低泡特性,在节水方面更具优势,满足去污快、易漂洗和环保要求。(The invention discloses a preparation method of alkyl glycoside polyoxypropylene ether, which takes alkyl glycoside (APG 0810) with alkyl chain of C8-C10 and Propylene Oxide (PO) as raw materials to introduce PO into polyhydroxy on glycosyl skeleton for modification; the method specifically comprises the following steps: firstly, melting a catalyst and pure APG0810 together, then completely placing the catalyst and the pure APG0810 into a high-pressure reaction kettle, replacing the catalyst and the pure APG0810 with high-purity nitrogen for 3 times, heating the high-pressure reaction kettle, and controlling the rotating speed so as to avoid overhigh temperature caused by over-severe polymerization reaction; observing the induced reaction of introducing a small amount of PO by controlling the pressure, controlling the temperature to be unchanged, and continuously introducing a corresponding amount of PO into the reaction kettle; after the feeding is finished, the reaction temperature is continuously maintained, and when the pressure is not reduced any more, the product is cooled and taken out. The obtained alkyl glycoside polyoxypropylene ether not only retains the excellent performance of alkyl glycoside, but also has obvious low-foam characteristic, has more advantages in the aspect of water saving, and meets the requirements of quick decontamination, easy rinsing and environmental protection.)

一种烷基糖苷聚氧丙烯醚的制备方法

技术领域

本发明涉及一种烷基糖苷聚氧丙烯醚的制备方法，可作为一种优异的低泡沫表面活性剂，属于表面活性剂技术领域。

背景技术

在大规模的清洗、印染等工业中，泡沫不仅影响去污，还难以漂洗，容易残留，甚至溢出清洗装置，造成浪费，且泡沫会从清洗液本相中携带走表面活性剂，使得表面活性剂浓度降低，去污力下降，因此就需要使用到消泡剂或者低泡清洗产品。而表面活性剂是清洗剂中产生泡沫的主要因素，在这种实际条件下不产生泡沫或泡沫不稳定且能快速消失的表面活性剂即低泡表面活性剂，具有广泛应用。

烷基糖苷（APG）是目前国际上公认的“绿色”功能性表面活性剂，它表面张力低、无浊点、HLB值可调、湿润力强、去污力强、配伍性强、无毒、无害、对皮肤无刺激，生物降解迅速彻底，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显，而且泡沫丰富细腻且稳定。

同时有研究也发现，长碳链的APG存在水溶性和抗硬水性能不理想等现象，而且其泡沫过于丰富，因而可以对烷基糖苷糖基骨架上的多羟基引入环氧丙烷进行改性，得到一种低泡表面活性剂。

发明内容

本发明旨在提供一种烷基糖苷聚氧丙烯醚的制备方法，通过对APG0810糖基骨架上的多羟基引入环氧丙烷（PO）进行改性，得到的烷基糖苷聚氧丙烯醚不仅保留了烷基糖苷的优异性能，而且具有明显的低泡特性，在节水方面更具优势，可以满足去污快、易漂洗和环保等要求。

本发明提供了一种烷基糖苷聚氧丙烯醚的制备方法，以烷基糖苷（APG0810）为原料，烷基糖苷的结构式如下：

本发明涉及的反应合成路线如下式所示：

本发明提供的烷基糖苷聚氧丙烯醚的制备方法，包括以下步骤：

先将催化剂和纯APG0810一起熔融，然后全部置于高压反应釜中，用高纯氮气置换3次，将高压反应釜加热至180℃，控制反应釜转速在700r/min，以免聚合反应过于剧烈致反应温度过高；通过控制反应压力在0.3-0.4MPa，观察通入少量PO的诱导反应，控制反应温度不变，向反应釜中继续通入对应加成数下的PO量；加料完毕，继续维持反应温度，待釜中压力不再下降变化后，冷却取出产品。通过加入不同量的PO，得到不同的样品。

上述反应中，烷基糖苷聚氧丙烯醚中环氧丙烷平均加成数为2~6，APG糖基骨架上的4个羟基与PO加成。

上述反应中的催化剂是氢氧化钾。

上述反应中加热至反应温度160-180℃，反应时间为20-40min。

上述反应中催化剂的用量为烷基糖苷聚氧丙烯醚的质量的1-2%。

上述反应中可以先提前把APG0810在110℃-120℃熔融，利于反应的方便进行。

本发明主要制备了一种新的表面活性剂烷基糖苷聚氧丙烯醚，由于分子包含了多个糖苷单元组成的亲水基团和由多个聚氧丙烯基组成的亲油基团，因此具有一定的表面活性。

本发明的有益效果：

（1）本发明所采用的原料是天然原料制备获得，绿色环保、生物降解性能优良。

（2）本发明制备了一种新型的表面活性剂烷基糖苷聚氧丙烯醚，具有低泡性、易冲洗等优点，有利于节水节能。

（3）本发明工艺简单成熟，便于工业化生产，可用于工业清洗。

附图说明

图1为实施例1~5各样品的平衡表面张力图。

图2为APG0810和APGPE-4的红外谱图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1

原料APG0810占156g，催化剂KOH占1g，PO占50g。

先将催化剂和纯APG0810一起熔融，然后全部置于高压反应釜中，用高纯氮气置换3次，将高压反应釜加热至180℃，控制反应釜转速在700r/min，以免聚合反应过于剧烈致反应温度过高；通过控制反应压力在0.3-0.4MPa，观察通入少量PO的诱导反应，控制反应温度不变，向反应釜中继续通入对应量的PO；加料完毕，继续维持反应温度，待釜中压力不再下降变化后，冷却取出产品APGPE-2。

实施例2

原料APG0810占134g，催化剂KOH占1g，PO占65g。

先将催化剂和纯APG0810一起熔融，然后全部置于高压反应釜中，用高纯氮气置换3次，将高压反应釜加热至180℃，控制反应釜转速在700r/min，以免聚合反应过于剧烈致反应温度过高；通过控制反应压力在0.3-0.4MPa，观察通入少量PO的诱导反应，控制反应温度不变，向反应釜中继续通入对应量的PO；加料完毕，继续维持反应温度，待釜中压力不再下降变化后，冷却取出产品APGPE-3。

实施例3

原料APG0810占150g，催化剂KOH占1g，PO占95g。

先将催化剂和纯APG0810一起熔融，然后全部置于高压反应釜中，用高纯氮气置换3次，将高压反应釜加热至180℃，控制反应釜转速在700r/min，以免聚合反应过于剧烈致反应温度过高；通过控制反应压力在0.3-0.4MPa，观察通入少量PO的诱导反应，控制反应温度不变，向反应釜中继续通入对应量的PO；加料完毕，继续维持反应温度，待釜中压力不再下降变化后，冷却取出产品APGPE-4。

对本实施例所得产品APGPE-4进行红外谱图检测。如图2所示。

由图2可知，羟基在3415 cm-1处的拉伸振动峰都在。2920 cm-1的峰分别是甲基和亚甲基的反对称和对称的拉伸振动峰，大约1378 cm-1至1460 cm-1的吸收峰是甲基和亚甲基的反对称和对称的弯曲振动峰，APGPE-4的峰强度明显强于APG0810的原因是引入了大量的PO基团。 -C-O-C-的吸收带出现在1100 cm-1处，由于APGPE-4结构中存在聚氧化丙烯醚基，导致两个样品之间存在明显差异。在大约1600 cm-1处，APG0810和APGPE-4都具有-C-O-C-键的骨架振动峰，但前者比后者强得多，这可能是由于引入了PO基团引起的。

实施例4

原料APG0810占130g，催化剂KOH占1g，PO占100g。

先将催化剂和纯APG0810一起熔融，然后全部置于高压反应釜中，用高纯氮气置换3次，将高压反应釜加热至180℃，控制反应釜转速在700r/min，以免聚合反应过于剧烈致反应温度过高；通过控制反应压力在0.3-0.4MPa，观察通入少量PO的诱导反应，控制反应温度不变，向反应釜中继续通入对应量的PO；加料完毕，继续维持反应温度，待釜中压力不再下降变化后，冷却取出产品APGPE-5。

实施例5

原料APG0810占124g，催化剂KOH占1g，PO占120g。

先将催化剂和纯APG0810一起熔融，然后全部置于高压反应釜中，用高纯氮气置换3次，将高压反应釜加热至180℃，控制反应釜转速在700r/min，以免聚合反应过于剧烈致反应温度过高；通过控制反应压力在0.3-0.4MPa，观察通入少量PO的诱导反应，控制反应温度不变，向反应釜中继续通入对应量的PO；加料完毕，继续维持反应温度，待釜中压力不再下降变化后，冷却取出产品APGPE-6。

上述实施案例制备的样品性能检测结果如下：

1、平衡表面张力测定

配制不同浓度的表面活性剂溶液，在25°C下用K12表面张力仪测定溶液的表面张力。测量之前先确定去离子水的表面张力为72±0.5 mN/m，每个浓度的表面活性剂溶液测定三次，每次测量间隔两分钟，三次测量的平均值即为此浓度下的表面张力，得到图1。由图1可知，样品降低水的表面张力的能力都很强。

2、泡沫性能测试

分别配制质量浓度为0.25%的各样品表面活性剂溶液，在50℃下参照GB/T13173.6-1991法，用罗氏泡沫仪测定表面活性剂的泡沫性能。根据一定体积的表面活性剂溶液从一定高度流入到罗氏泡沫仪中产生的泡沫高度来评价表面活性剂的起泡能力和泡沫稳定性，结果见表1。由表1可知，制备的系列烷基糖苷聚氧丙烯醚样品为低泡型非离子表面活性剂，因为它们的初始泡沫高度与APG0810相比，有大幅度降低。

表 1. 各样品的泡沫性能

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