表面活性劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學合成領域，具體設及一種表面活性劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展W及科學技術領域的開拓，表面活性劑工業(yè)將得到快速發(fā) 展，其應用領域從日用化學工業(yè)發(fā)展到石油、紡織、食品、農(nóng)業(yè)、新型材料等方面，環(huán)保型表 面活性劑的研究開發(fā)勢在必行，且市場前景廣闊，具有安全、溫和、易生物降解等特性的表 面活性劑的開發(fā)和應用為大勢所趨。
[0003] 國內(nèi)目前大量生產(chǎn)的非離子表面活性劑的品種主要是脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸和 烷基酪類環(huán)氧共聚物，其中烷基酪類聚氧乙締酸是一類應用極為廣泛，重要的非離子表面 活性劑，它們具有廣泛的HLB值可調(diào)性，優(yōu)良的抗硬水和耐酸堿性，優(yōu)良的乳化、濕潤、分 散、增溶、去污和滲透等表面活性，但其環(huán)保性較差，隨著各國在環(huán)保方面的重視，在未來 的發(fā)展上一定會受到越來越多的限制。使用石油原料為起始劑生產(chǎn)的烷基酪聚氧乙締酸 在制造精練劑或凈洗劑中，往往加入烷基酪聚氧乙締酸（TX-10)或特辛基酪聚氧乙締酸 (TritonX-100)，兩者均為非離子表面活性劑，且本身毒性小（LDso10~5X104mg/kg)， 但生物降解性很差（降解率0~9%)，一旦生物降解，其中1~2個氧乙締代謝物的毒性 較未降解的烷基酪聚氧乙締酸更大，最終降為烷基酪時毒性最大（魚毒性LCso為3mg/kg)。 丹麥、瑞±已通過法律禁用，德國也早就宣布禁止銷售。烷基酪又被列為國際市場上被限制 使用的70種環(huán)保荷爾蒙之一（又稱內(nèi)分泌擾亂化學物質(zhì)）。因此，在開發(fā)環(huán)保型助劑時應 盡量不用或少用烷基酪聚氧乙締酸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，研發(fā)環(huán)保型且結構和性能上近似烷基酪聚氧 乙締酸的替代產(chǎn)品是當務之急。腰果酪在高分子材料合成上已經(jīng)有很大的應用，其綠色環(huán) 保的特性是未來非離子表面活性劑發(fā)展的方向；腰果酪非離子聚氧乙締酸產(chǎn)品經(jīng)中國日 用化學工業(yè)研究院、SGS檢測中屯、檢測，第7天初級生物降解度：88. 7%，DT-90(初級生物 降解度達到90%) :9天，不含烷基酪，因此得出結論在環(huán)保方面沒有任何問題。本發(fā)明是 利用腰果酪與烷基酪在分子結構、化學性能上有相近的性能，提供了一種W腰果酪為原料 的表面活性劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術方案為：一種表面活性劑的制備方法，其由腰果酪和環(huán)氧乙 燒W1:2~30的摩爾比，在140~170°C的溫度和0. 1~0. 15MPa的壓強下，通過加成反應 得到。
[0006] 環(huán)氧乙燒是一種有機化合物，化學式是C2H4O,是一種有毒的致癌物質(zhì)，沸點為 10. 4°C，易燃易爆，不易長途運輸，因此帶有環(huán)氧乙燒的反應一般采用不誘鋼或搪瓷反應 蓋，所述反應的溫度為140~170°C，所述反應的壓強為0. 1~0. 15MPa。
[0007] 腰果酪和環(huán)氧乙燒的主要反應式為：
[0008] 賄6電0化11邸2邸2〇 -賄6電0 (邸2邸2〇)nH
[0009] 其中，n= 2 ~30。
[0010] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述加成反應在催化劑的作用下進行。催化劑可W是 濃硫酸、NaOH或K0H，都可W加快反應速度，促使反應盡快完成；其它有堿性催化劑如醋酸 鋼，甲酸鋼等由于易發(fā)生副反應通常不用。
[0011] 進一步的，所述催化劑為K0H，所述腰果酪和環(huán)氧乙燒總重量的0. 5~1 %。作為 本發(fā)明的進一步改進，先將所述腰果酪和催化劑進行第一次脫水處理，再加入環(huán)氧乙燒進 行混合，然后攬拌使其進行反應，所述第一次脫水處理為真空脫水，所述真空脫水的真空度 為-0. 8par，所述真空脫水的時間為5~15min。第一次脫水處理是將腰果酪和催化劑同時 脫水，脫水后的腰果酪與環(huán)氧乙燒能更好的接觸，縮短反應時間。
[0012] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述反應完全之后還需將反應體系的抑值調(diào)節(jié)至中 性。
[0013] 作為本發(fā)明的進一步改進，將所述反應體系進行漂白脫色。漂白脫色常見的是使 用雙氧水脫色，也可W使用活性炭或活性白上。
[0014] 進一步的，所述抑值調(diào)節(jié)為加入冰醋酸或巧樣酸，將所述反應體系的抑值調(diào)節(jié)至 中性。
[0015] 進一步的，所述漂白脫色為在所述反應體系中加入所述反應體系總重量的 0. 7%~1 %的雙氧水，所述雙氧水的濃度為50%，然后攬拌均勻進行漂白脫色。調(diào)節(jié)抑值 和漂白脫色處理都是為了適應生產(chǎn)應用的需要。
[0016] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述漂白脫色之后還需進行第二次脫水處理，直到水 分含量小于1%。第二次脫水處理是將即得成品進行濃縮使其更好的發(fā)揮表面活性劑的作 用。
[0017] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述第二次脫水處理之后還需進行包裝。
[0018] 表面活性劑是指具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，并能使表 面張力顯著下降的物質(zhì)。其包括陰離子表面活性劑，如硬脂酸，十二烷基苯橫酸鋼；陽離子 表面活性劑，如季錠化物；兩性離子表面活性劑，如卵憐脂，氨基酸型，甜菜堿型；非離子表 面活性劑如脂肪酸甘油醋，脂肪酸山梨坦（司盤），聚山梨醋（吐溫）；本發(fā)明的制成品為非 離子表面活性劑。
[0019] 腰果酪，是W腰果殼油為原料經(jīng)過分離提純而得到的烷基取代酪，而本發(fā)明的制 得的表面活性劑（腰果酪聚氧乙締酸非離子型表面活性劑）是W腰果酪為原料經(jīng)過反應制 成的非離子型表面活性劑，在應用方面可替代W壬基酪為起始劑的壬基酪非離子表面活性 劑。
[0020] 腰果酪的分子結構與壬基酪的不同，腰果酪是含有15個不飽和烷基長鏈的烷基 酪，其分子結構為：
[0021]
[0022] 其中，n= 0 ~3。
[0023] 而壬基酪是含9個烷基碳鏈的烷基酪，其分子結構為：
[0024]
[00巧]腰果酪通常其閃點及發(fā)火點約在250~300°F，由環(huán)氧乙燒與腰果酪的加成作 用，其產(chǎn)品的閃點、發(fā)火點會逐漸隨環(huán)氧乙燒添加量的增加而增高，因此得出腰果酪聚氧 乙締酸具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，在酸性、堿性洗涂劑、乳化劑W及高溫工作環(huán)境下均可發(fā)揮作 用，本發(fā)明的制得的表面活性劑一腰果酪聚氧乙締酸系列產(chǎn)品的溶解性如表一；在環(huán)氧乙 燒與腰果酪的反應過程中，根據(jù)環(huán)氧乙燒添加量的不同其產(chǎn)品濁度也同時發(fā)生變化，腰果 酪聚氧乙締酸系列產(chǎn)品的濁點如表二；潤濕力（根據(jù)GB/T11983-2008表面活性劑潤濕力 的測定）將棉布浸沒于表面活性劑溶液時，溶液取代棉布中包藏的空氣的能力，將棉布片 的一部分分別放置在25°C和70°C的腰果酪聚氧乙締酸系列產(chǎn)品制成的中性溶液中，比較 其潤濕速度，其腰果酪聚氧乙締酸系列產(chǎn)品的表面活性如表=。
[0026] 表一腰果酪聚氧乙締酸系列產(chǎn)品的溶解性
[0027]
[0029] 表二腰果酪聚氧乙締酸系列產(chǎn)品的濁點
[0030]
[0033] 腰果酪非離子聚氧乙締酸樣品經(jīng)中國日用化學工業(yè)研究院SGS檢測中屯、檢測，第 7天初級生物降解度：88.7%，DT-90(初級生物降解度達到90% ) :9天，不含壬基酪，制得 成品的檢驗測試結果報告如表四：
[0034] 表四巧m結果報告單
[0035]
[0036] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明是W腰果酪為起始劑生產(chǎn)烷基類非離子表面活性 劑，該起始劑的原料來源于植物產(chǎn)品，具有來源廣，成本低、高活性、易降解和受石油價格波 動小的特點，是替代用石油生產(chǎn)烷基酪類非離子表面活性劑的綠色途徑；本發(fā)明的制得的 表面活性劑為腰果酪聚氧乙締酸非離子表面活性劑具有優(yōu)良的乳化、濕潤、分散、增溶、去 污和滲透特性，同時也是具有環(huán)保特性的材料。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0038] 實施例1
[0039] 一種表面活性劑的制備方法，包括W下步驟：
[0040] (1)將腰果酪270kg及催化劑為K0冊.8kg分別投