发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一类含烃氧基的二胺类螯合性氧烷表面活性剂,来克服上述螯合性表面活性剂结构和性能上的不足,既能保持现有螯合性表面活性剂的螯合性能,又能提高分
[0005] 子的柔性以及它们的耐水解能力和润湿铺展能力。
[0006] 本发明所说的含烃氧基的二胺类螯合性表面活性剂为具有式(1)所示结构的化合物;
[0007]
[0008] 式(1)中R1为4~20碳原子的烃基或氢,本发明的优选方案是R1为6~18碳原子的烃基;R2为氢或羟基或1~20碳原子的烃基或1~20碳原子的烃氧基,本发明的优选方案是R2为羟基或3~18碳原子的烃氧基;a和b为0~4的数字,本发明的优选方案是1;c为1~6的数字,本发明的优选方案是1或2,更优选方案是2;Y为各自独立的H、Na、K或NH4,本发明的优选方案是Y为Na、K或NH4。
[0009] 本发明对于式(1)所示结构的二胺类螯合性表面活性剂的制备方法不作限制,如制备R2为羟基的式(1)所示结构的螯合性表面活性剂可参照以下合成路线进行:
[0010]
[0011] 合成路线中R1、a、b、c及Y的含义与前文所述相同。
[0012] 制备方法可包括以下步骤:
[0013] A.按摩尔比为1∶3~30,将环氧烷烃加成物[式(3)所示化合物]和烷基二胺化合物混合,在30~100℃下反应1~20小时,减压蒸馏除去剩余的二胺化合物后,得到式(3)所示的含烃氧基的二胺化合物。
[0014] B.将式(3)所示的含烃氧基的二胺化合物与氯乙酸(盐)按摩尔比为1∶3~20置于反应器,加入蒸馏水和碱金属氢氧化物,于(40~90)℃下搅拌回流4~38h。反应完毕后,往反应器中加入盐酸,使溶液pH值为2~3,溶液析出白色沉淀。经过滤、洗涤、干燥得含烃氧基的二胺羧酸产品。
[0015] C.按摩尔比为1:3,将上述羧酸产品溶于碱金属氢氧化物溶液,完全溶解后,将溶剂水除去得到最终产品。
[0016] 在上述制备步骤中,式(2)所示化合物的制备可参何建中等人发表在《化工时刊》期刊上的论文[2003,17(1):33~36]进行。
[0017] 表面活性剂的降低水溶液表面张力(γ)用全自动表面张力仪(BZY-1型)测试,铂金板法;临界胶束浓度(CMC)及临界胶束浓度时的表面张力(γCMC)测定:先用表面张力仪测定表面活性剂各摩尔浓度(c)下的表面张力(γ),然后根据公式γ~lgc作图求得其临界胶束浓度(CMC)和γCMC。螯合性表面活性剂溶液洗涤修复重金属污染土壤测试参照易龙生等人发表在《安全与环境学报》[2014,14(1):225-228]所述的方法进行。重金属含量用ICP-AES测试;重金属污染土壤为广东省大宝山矿山附近的农田土壤(Pb、Zn和Cu的可交换态含量分别为11.68%、4.83%和2.04%)。
[0018] 本发明制备的N-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠螯合性表面活性剂-4 -1能使其水溶液(6.0×10 mol/L)的表面张力降至近28.6mN.m ,在较优淋洗条件下其水溶液(0.05mol/L)去除重金属污染土壤中的Pb、Zn和Cu的去除率可以达到37.37%、20.30%和
32.11%。