本发明涉及表面活性剂,特别涉及一种低泡型非离子gemini表面活性剂及其制备方法。
背景技术:
1、表面活性剂是一种能使目标溶液表面张力显著下降的物质,根据亲水头基的不同分为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂四种类型。表面活性剂一般具有良好的乳化性、浸润性、起泡性或消泡性,还可以实现分散、絮凝、抗静电以及杀菌等作用,因而被广泛应用于纺织、制药、化工等领域。其中非离子表面活性剂具有在水溶液中不电离、稳定性高、不易受无机盐和酸碱的影响的优势,在泡沫的形成和稳定过程中缺乏静电斥力而不易使泡沫稳定存在,因此具有更好的低泡性。而gemini表面活性剂的特殊结构使其与传统的表面活性剂相比,具有表(界)面活性更高、临界胶束浓度更低、增溶性和润湿性能更好、乳化能力和抗菌能力更强的特点。
2、半导体及新型显示领域用湿电子材料主要包括蚀刻液、剥离液和清洗液等,一般用于集成电路及显示面板制造过程中的蚀刻、晶圆表面清洗处理等工序。随着集成电路和显示面板的不断精细化发展,制程尺寸不断缩小,湿电子化学品的浸润性要求不断提高,这要求湿电子化学品体系具有低的表面张力。另一方面,由于很多湿电子化学品在使用过程中采用的是喷淋模式,当湿电子化学品喷淋到晶圆或者面板表面时会产生一定的泡沫,泡沫的存在会影响湿电子化学品与待处理表面物质的接触,从而造成不良。
3、低泡型非离子gemini表面活性剂是适配于半导体及新型显示领域湿电子化学品的一款表面活性剂,在添加量较少时即可高效提高湿电子化学品的浸润性,同时起泡性低,有利于湿电子化学品与待处理表面的均匀、充分接触,从而降低半导体显示面板等制造过程中不良的产生。而且该类表面活性剂不会额外引入金属离子,兼具优良的耐强碱性、强酸性环境等性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种低泡型非离子gemini表面活性剂及其制备方法,以克服现有技术中的不足。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本申请公开了一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,具体包括如下步骤:
4、s1、将二叔戊基氢醌溶于乙腈中,加入到反应容器中;所述二叔戊基氢醌与乙腈的质量比为1:5~8;
5、s2、在反应容器中加入催化剂,并通过惰性气体置换反应容器中的空气;
6、s3、将反应容器升温至65~85℃,再通入环氧乙烷进行反应;
7、s4、反应42~52h后,将反应容器的温度降至15~25℃,收集得到紫红色液体粗产物;
8、s5、将步骤s4得到的紫红色液体粗产物进行旋蒸,再用二氯甲烷或乙酸乙酯进行萃取,之后再次进行旋蒸,干燥处理后得到目标产物红紫色油状液体,即低泡型非离子gemini表面活性剂。
9、作为优选,步骤s2中催化剂采用三乙胺和氢氧化钾。
10、作为优选,所述二叔戊基氢醌与三乙胺的摩尔比例为10:1~16:1。
11、作为优选,所述二叔戊基氢醌与氢氧化钾的摩尔比例为32:1~34:1。
12、作为优选,所述二叔戊基氢醌与环氧乙烷的摩尔比例为1:12~1:20。
13、作为优选,所述低泡型非离子gemini表面活性剂的结构式如下:
14、
15、其中n为自然数。
16、作为优选,所述n为6~8。
17、本发明还公开了一种低泡型非离子gemini表面活性剂,所述低泡型非离子gemini表面活性剂的结构式如下:
18、
19、其中n为自然数;采用上述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法制备获得。
20、作为优选,所述n为6~8。
21、作为优选,所述n为6或7。
22、本发明的有益效果:
23、1、本发明的产品一种低泡型非离子gemini表面活性剂,作为半导体及新型显示领域湿电子化学品的表面活性剂添加剂,加入后能够有效降低湿电子化学品的接触角,增强其浸润性,同时降低使用过程的起泡性;
24、2、本发明一种低泡型非离子gemini表面活性剂在溶液中不电离,不会额外引入杂质离子;
25、3、本发明一种低泡型非离子gemini表面活性剂聚氧乙烯醚链长适中,避免因聚氧乙烯醚链长过短而导致水系溶液中难以溶解的问题;同时,分子量较小,避免在加入后形成颗粒杂质;
26、4、本发明一种低泡型非离子gemini表面活性剂在泡沫的形成和稳定过程中缺乏静电斥力而不易使泡沫稳定存在,因此具有更好的低泡性,湿电子化学品能与待处理表面均匀、充分地接触,有利于降低半导体显示面板制造过程中的不良;
27、5、本发明一种低泡型非离子gemini表面活性剂的特殊结构使其容易吸附在气/液表面,浸润性增强性作用较好,且具有耐强碱性、强酸性环境等优异性能,可同时适配半导体及新型显示领域显影液、蚀刻液等多种湿电子化学品;
28、6、本发明一种低泡型非离子gemini表面活性剂不含氟等,无毒且可生物降解,环境友好;
29、7、本发明一种低泡型非离子gemini表面活性剂制备方法简单,实用性强,且无需高温,能耗低。
30、本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
1.一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,其特征在于:步骤s2中催化剂采用三乙胺和氢氧化钾。
3.如权利要求2所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,其特征在于:所述二叔戊基氢醌与三乙胺的摩尔比例为10:1~16:1。
4.如权利要求2所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,其特征在于:所述二叔戊基氢醌与氢氧化钾的摩尔比例为32:1~34:1。
5.如权利要求1所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,其特征在于:所述二叔戊基氢醌与环氧乙烷的摩尔比例为1:12~1:20。
6.如权利要求1所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,其特征在于:所述低泡型非离子gemini表面活性剂的结构式如下:
7.如权利要求6所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂的制备方法,其特征在于:所述n为6~8。
8.一种低泡型非离子gemini表面活性剂,其特征在于:所述低泡型非离子gemini表面活性剂的结构式如下:
9.如权利要求8所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂,其特征在于:所述n为6~8。
10.如权利要求9所述的一种低泡型非离子gemini表面活性剂,其特征在于:所述n为6或7。