异构醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐的制备及研究
- 课题国内外研究现状
表面活性剂的合成发展经过了近一个世纪,已经形成了相对完整和系统的工业化理论体系。随着人们物质文化水平的不断提高和环保意识的不断加强,现在的产品需要不断满足人们对物质安全性的需求,未来研究的表面活性剂一定是向着易生物降解、温和无刺激、无毒、安全、多功能性、生态保护的方向发展。这类集温和、易生物降解和多功能性于一身的表面活性剂,在各个领域内,将发挥着巨大的作用。 其中脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐是一类非常重要的阴离子表面活性剂,其用量仅次于烷基苯磺酸盐。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐的分子结构中既含有非离子型表面活性剂的亲水基———烷氧基团,又含有阴离子型表面活性剂的亲水基——硫酸酯基,兼具两类表面活性剂的优点,因此具有良好的生物降解性、去污力、起泡性及乳化性能,它的抗硬水能力很强。 另外,具有支链的阴离子表面活性剂,特别是在含支链的表面活性剂中引入氧乙烯基( EO) 以后,可使其临界胶束浓度( cmc) 下降,Krafft 点明显降低,溶解度增加,表面活性剂的抗盐和抗硬水能力增强。
以氨基磺酸为磺化剂或硫酸化剂合成阴离子表面活性剂可迫溯至50年代末,当时常用的磺化剂为浓硫酸、 发烟硫酸、 氯磺酸,但生产出的产品质量低劣,难以满足要求,虽然也有采用SO3作磺化剂的生产工艺,但由于放热历害,反应剧烈,当时还没有技术成熟的磺化设备.这些原因的存在 使得人们去寻找一种更缓和,易控制的磺化剂,即选中了氨基磺酸.氨基磺酸作磺化剂。
尽管有些缺点,由于在生产某些阴离子表面活性剂时优点突出,因此氨基磺酸法合成阴离子表面活性剂的技术开发在60年代初至70年代初期得到了极快发展,我国表面活性剂工作者也于 年代末期开始对这种方法引起重视。
国外研究该项技术的国家有前苏联、美国、前联邦德国以及日本等。除直接用氨基磺酸作磺化剂外,也有用浓硫酸、三氧化硫、尿素等混合物作磺化剂的,实际上它也属于间接的氨基磺酸法。该项技术除了重点讨论最佳工艺条件(温度、时间、配比)的确定外,还对溶剂的选择,催化剂的选择等进行了详细介绍。
国内利用氨基磺酸作成化剂合成阴离子表面活性剂的报道较晚,最早的文献见于《精细化工》1985年第4期,原南京化工学院王锦堂等为了合成农药乳化剂及展着剂,重点对烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物及多烷基(如苯乙烯基)聚氧乙烯醚利用氮基磺酸成化进行了研究,同时对
十六醇和十二烷基聚氧乙烯醚的碘化也进行了研究,得出最佳工艺条件如表1同时对氨基磺酸的质量及搅拌速度提出了相应的要求。
江苏如皋轻工研究所邵建华利用氨基磺酸法合成AES得出最佳条件为:反应温度90~95℃,反应时间3h,配比:氨基磺酸:AES:尿素=2:1:1,后处理过程中,用饱和NaOH中和,NH3采用抽真空去除。他认为:虽然氨基磺酸比三氧化硫和氯磺酸价格高,但氨基磺酸为固体,运输方便,对设备腐蚀性小,投资小,生产总成本甚至低于其它两种方法。
总之,近几年来,国内许多专家及学者对氨基磺酸法合成阴离子表面活性剂表现出了较浓的兴趣,这主要是由该工艺的优点决定的,另外国内氨基磺酸生产厂家的增多,有足够的原料供应,且价格较低。以前,氨基磺酸常用作分析试剂,价格昂贵,难以用于工业生产,这些因素共同促进了该工艺的完善与发展。
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