专利名称：一种环境友好型腐植酸类表面活性剂的合成及应用的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种环境友好型高分子表面活性剂。
技术背景高分子表面活性剂通常指分子量大于1000、具有表面活性的功能高分子化合物,其分子结构由亲水链和憎水链两部分组成。高分子表面活性剂按来源可分 为合成高分子表面活性剂和天然高分子表面活性剂。合成高分子表面活性剂是 指以石油化工衍生物单体聚合得到的高分子，如聚丙烯酰胺衍生物、聚丙烯酸 等。从广义上说，天然高分子表面活性剂包括纯天然的物质(包括树胶、淀粉、 腐植酸物质、微生物发酵多糖等)和以天然物质为主要原料，经过加工处理f导 到的具有表面活性功能的化合物(包括改性淀粉、纤维素、腐植酸、蛋白质、 壳聚糖等)。近几年来，众多科研工作者对天然高分子表面活性剂的研究越来越多，因 为大多数天然高分子表面活性剂是环境友好型表面活性剂，本身低毒，具有良 好的生物降解性，对人体也温和。腐植酸广泛存在于自然界，是一种丰富的自然资源，在土壤、湖泊、河流、 及海洋环境中均有分布，主要分布在土壤、泥炭、煤炭、风化煤中。我国的腐植酸资源尤为丰富。腐植酸的分子量很大，通常在103 107之间。腐植酸分子中具有多种活性官能团，使得它具有酸性、亲水性、界面活性、阳离子交换能力、 络合能力及吸附分散能力等。腐植酸对农作物的生长有许多特殊功能，本身就 是绿色肥料。黄腐植酸作为腐植酸中水溶性较好的一部分，本身就具有表面活性，只是表 面活性较低。本发明针对黄腐植酸本身表面活性不高这一缺点，对它进行了<七 学改性，设计并合成出一种活性较高的环境友好型腐植酸类表面活性剂。该表 面活性剂的亲水基团为腐殖酸负离子，具有较高的分子量，含有多种活性官肖巨 团，本身还具有生物活性。它的疏水基团为一系列不同碳链长度的季铵盐。 发明内容本发明的目的是提供一种对环境友好的高效、多功能化的高分子表面活'性剂。本发明的另一目的是制备一种润湿剂和渗透剂，可以用在有机农药中，提 高有机农药的药效和利用率。 本发明的主要优势在于 (1 ) 本发明设计并合成的腐植酸类表面活性剂亲水基团是具有超大分子量的黄腐植酸钠盐结构，疏水基团是具有一系列不同碳链长 度的季铵盐结构，其表面活性高。(2) 本发明所合成的腐植酸类表面活性剂本身具有生物降解性，低 毒，对有机农药有增效作用。(3) 本发明所合成的腐植酸类表面活性剂是多功能型表面活性剂。它 不但具有一般高分子表面活性剂的特性，而且还具有腐植酸的特 殊功能。(4) 本发明所设计合成的腐植酸类表面活性剂制备工艺简单，原料来源广，价格低廉，对环境友好。本发明所设计合成的腐植酸类表面活性剂制备方法独特、简单在碱性条件 下，腐植酸负离子和不同碳链长度的季铵阳离子通过离子对吸附作用而形成。其合成过程如下(1) 将一定量的黄腐植酸盐放入250ml的三口瓶中，并加入一定量的去离 子水，把PH值调到一定值后，在适当的搅拌速度下搅拌一定时间。(2) 在一定温度下，通过分液漏斗向三口瓶中缓慢加入一定浓度的M、液， 控制溶液pH值在一定范围内，反应合成一定时间。其中M代表1831(十八烷基三甲基氯化铵)、1231 (十二烷基三甲基氯化铵)、D821 (双 八烷基二甲基氯化铵)。(3) 提纯所得产物，在一定温度下干燥一定时间后，得到黄腐植酸型表面 活性剂。黄腐植酸型表面活性剂乳化性能试验取40ml的去离子水和40ml液体石蜡，加入到100ml的量筒中。取O. 4g的黄腐 植酸型表面活性剂加入量筒中。用力上下摇动30下，使其成为乳状液，静止， 记录分层析出10ml水所需要的时间，时间越长表明乳化能力越强。测定结果表明腐植酸型表面活性剂(HA-1831)的乳化性能最好，达到了 340秒，而1831为135秒，没改性的腐植酸小于100秒。说明改性腐植酸(HA-1831) 的乳化能力比腐植酸本身的乳化能力高，可以作为乳化剂使用。黄腐植酸型表面活性剂表面润湿性能试验-取已干燥成块状的黄腐植酸型表面活性剂O. lg，加去离子水配成1%的表面 活性剂水溶液，在2(TC下测定其在聚四氟乙烯表面上的接触角。测定结果表明腐植酸型表面活性剂(HA-1231)的接触角最低，为70.0度。 说明腐植酸型表面活性剂(HA-1231)可作为为润湿剂使用。黄腐植酸型表面活性剂表面性能的测定在lOOmL容量瓶中使用去离子水将待测样品配成范围在O. 1 10g/L之间的不同质量浓度的溶液.利用泡压法测量系列溶液的平衡表面张力Y ，然后以表面 张力与溶液浓度的对数作出Y-lgC曲线.将曲线转折点两侧的直线部分外延，相交点的浓度即为临界胶团浓度CMC。测定结果表明在相同溶液浓度下，腐植酸型表面活性剂(HA-D821)的表 面张力、临界胶团浓度(CMC)和最低表面张力均较低，说明其表面活性较高。 腐植酸型表面活性剂(HA-D821)的临界胶团浓度CMC为3. 16g/L，最低表面张 力值为35.64 mN/m;黄腐植酸型表面活性剂起泡能力测试取20ml去离子水，0.2g已干燥成块状的黄腐植酸型表面活性剂，加入到 100ml的量筒中。等黄腐植酸型表面活性剂完全溶解后，将量筒用力上下摇动30 下，记录和测量一定时间内的泡沫的高度。测定结果表明腐植酸型表面活性剂(HA-D821)的起泡能力和稳泡能力 相对较好。它在开始时的起泡高度为41厘米，5分钟后的稳泡高度为23厘米，10 分钟后的稳泡高度为18厘米。
具体实施方式
实施例l(1) 将2.5g的黄腐植酸盐放入250ml的三口瓶中，并加入10ml的去离子 水，把pH值调到9-ll后，剧烈搅拌30min。(2) 在5(TC下，通过分液漏斗向三口瓶中缓慢加入3% (质量分数)的1831 液，控制溶液pH值在9-ll范围内，反应合成3h。(3) 将所得产物在5(TC下干燥48h后，得到黄腐植酸型表面活性剂 (HA-1831)。实施例2(1) 将2.5g的黄腐植酸盐放入250ml的三口瓶中，并加入10ml的去离子 水，把pH值调到9-ll后，在剧烈搅拌30min。(2) 在5(TC下，通过分液漏斗向三口瓶中缓慢加入3% (质量分数)的1231 液，控制溶液pH值在9-ll范围内，反应合成2h。(3) 将所得产物在5(TC下干燥48h后在5(TC下干燥48h后，得到黄腐植 酸型表面活性剂(HA-1231)。实施例3(1) 将2.5g的黄腐植酸盐放入250ml的三口瓶中，并加入10ml的去离子 水，把pH值调到9-ll后，剧烈搅拌30min。(2) 在5(TC下，通过分液漏斗向三口瓶中缓慢加入3% (质量分数)的D821 液，控制溶液pH值在9-ll范围内，反应合成3h。(3) 将所得产物在50'C下干燥48h后在5(TC下千燥48h后，得到黄腐植 酸型表面活性剂(HA-D821)。本发明的三个实施例分别合成了具有不同碳链长度的腐植酸类表面活性齐U HA-1831、 HA-1231、 HA-D821。本发明把这三种腐植酸类表面活性剂应用到有机 农药(氧化乐果)中，配制了不同质量分数浓度的表面活性剂溶液，并在16汇 下分别测试T有机农药在树叶(冬青树叶)上的润湿性。结果表明腐植酸型表面活性剂(HA-D821)对有机农药的润湿性最好，可以 把有机农药在树叶(冬青树叶)上的接触角由69.5度(此时s，二0)降至45度(此 时s:n:w二l :500:4500)，最低可降到40. 5度(此时s:n:w二l :500:500).说明 了本发明的腐植酸类表面活性剂(HA-D821)可以做为润湿剂应用于有机农药(氧 化乐果)中，提高有机农药的润湿性。其中s为腐植酸型表面活性剂的质量，n 为有机农药(氧化乐果)的质量，w为去离子水的质量。
权利要求
1. 本发明设计并合成出的腐植酸类表面活性剂是由黄腐植酸钠盐和不同碳链长度的季铵盐通过离子交换法得到的。
2. 根据权利要求1的黄腐植酸型表面活性剂，其中所述的黄腐植酸钠盐产自薪 疆双龙腐植酸公司，其水溶性^85%。
3. 根据权利要求1的黄腐植酸型表面活性剂，其中所述的不同碳链长度的季铵 盐可用下述通式代表<formula>formula see original document page 2</formula>
4. 根据权利要求3的黄腐植酸型表面活性剂，其中所述的季铵盐通式，r,为八、 十二或十八碳饱和烷基。
5. 根据权利要求3的黄腐植酸型表面活性剂，其中所述的季铵盐通式，R2、 R; 和R4可以相同也可以不同，选自甲基或7 10个碳的饱和烷基；X—是氯离子、 溴离子或碘离子。
6. 根据权利要求1的黄腐植酸型表面活性剂，其中所述的反应步骤如下(a) 在超过1000转/分的搅拌下，使黄腐植酸钠盐分散于水中，固含量为 10~25%，并控制溶液pH值在9 11。(b) 常温下将季铵盐溶于水中，固含量为2~5%，用于反应的季铵盐的量是 黄腐植酸钠盐量的0. 024 1倍。(c) 在40 8(TC及搅拌速度不超过4000转/分的条件下，通过分液漏斗向 黄腐植酸钠盐溶液中逐滴加入配制好的季铵盐溶液，调节混合溶液的 pH在7 9。(d) 充分反应3 10个小时之G，过滤，50"下真空十燥。
全文摘要
本发明设计并合成出了一种环境友好型的多功能腐植酸类表面活性剂。本发明的主要特征在于(1)该腐植酸型表面活性剂是由黄腐植酸钠盐和季铵盐通过离子反应生成的；(2)该腐植酸型表面活性剂有如下特征a.含有季铵盐基团；b.以黄腐植酸为主体，是一种复杂的有机大分子，没有固定的组成，在自然界中就可以分解。该腐植酸类表面活性剂是多功能型表面活性剂。它不但具有一般高分子表面活性剂的特性，而且还具有腐植酸的特殊功能。若用作有机农药润湿剂和渗透剂时，可提高有机农药在植物及害虫表面的润湿性和渗透性。
文档编号B01F17/00GK101219355SQ20071006331
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月9日 优先权日2007年1月9日
发明者司林杰, 徐燕莉 申请人:北京化工大学