OP系列表面活性剂的合成、性能.ppt

OP系列表面活性剂 OP系列为烷基酚聚氧乙烯醚（） 类表面活性剂的商品名。目前市场上销售 的该系列活性剂主要有：OP-4、OP-7、OP -9、OP-10、OP-13、OP-15、OP-20、OP- 30、OP-40和OP-50，OP后的数字代表加成 、聚合的环氧乙烷数。 烷基酚聚氧乙烯醚（烷基酚聚氧乙烯醚（APDEAPDE） 烷基酚聚氧乙烯醚是非离子型表面活性剂早期 开发的系列之一，烷基酚的烷基碳原子可以调 节，环氧乙烷基数亦可增减。其结构通式为: R O (CH2CH2O)n H 式中R为碳氢链烷基，一般为八碳烷基、 九碳烷基以及很少的十二碳原子以上的烷基、 二壬基。 APEO中壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）最多， 占8085%，其次是辛基酚聚氧乙烯醚（OPEO） 占15%以上，十二烷基酚聚氧乙烯醚（DPEO）和 二壬基酚聚氧乙烯醚（DNPEO）各占1%。烷基酚 聚氧乙烯醚(APEO)主要产品包括八碳烷基的辛 基酚聚氧乙烯醚， 和九碳烷基的壬基酚聚氧乙 烯醚。世界烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）年耗量 为8.8亿磅，其中80%以上为壬基酚聚氧乙烯醚 （NPEO）。 辛基酚聚氧乙烯醚（OPEO） 辛基酚聚氧乙烯醚(Octaphenyl Polyoxyethyiene ), 浅黄色液体，化学稳定性高，在高温下不易被强酸、强 碱破坏，生物降解性差。其结分子构式为： n=4时，易溶于油和有机溶剂；n7时，在室温即可 溶于水。 OPEO具有良好的乳化、分散、抗静电性能，在果 蔬表面能形成薄膜，有抑菌性能，起保护、保鲜作用。 无毒，对人体无害。 壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO) 壬基酚聚氧乙烯醚（ Nonylphenol ethoxylate),别名 乐乐迷、诺纳德，外观为无色或浅色粘稠状透明液体 ，分子结构式为： NPEO具有良好的渗透、乳化、分散、抗酸、抗碱、抗 硬水、抗还原和抗氧化能力，广泛用作W/O型乳化剂或 O/W型乳化剂、分散剂，是合成洗涤剂主要原料。在工 业清洗、纺织印染、造纸、皮革化工、化纤油剂油田 助剂、农药、乳液聚合等工业领域有着广泛的应用。 APEO的优点与缺陷 优点： （1）具有良好的润湿、渗透、乳化、分 散、增溶和洗涤作用。 （2）化学性质稳定，不易燃，微毒或无毒。 （3）用途广泛，主要用作农药上的乳化剂，也 是纺织工业很好的整理剂、消泡剂、洗涤剂、 分散剂、乳化剂、柔软剂、染色助剂、纤维油 剂、原油破乳剂等。广泛应用于洗涤剂、个人 护理的日用化工、纺织、造纸、石油、冶金、 农药、制药、印刷、合成橡胶、合成树脂、塑 料等行业。 缺点: （1）生物降解性差，APEO的生物降解性与阴离子表面活 性剂和其它非离子表面活性剂相比是最差的。聚氧乙 烯链的聚合度与生物降解性有关，链愈长，降解愈慢 ，聚合度超过10以后，降解速度明显降低。 （2)生物降解代谢物有毒，如NPEO的生物降解过程中 NPEO的EO链被打断，形成保留1-2个EO的NPEO1和NPEO2 。这些代谢物进一步氧化为相应的羧酸，即NPEC1和 NPEC2最终分解为壬基酚（NP)，NP具有内分泌干扰效 应，是致癌物。 由于这些原因，有些国家和地区已开始限制其用量 ，我国洗衣粉国标GB/T 13171-2004也禁止APE的使用 。 APEO的合成 APEO的合成可分为两步：第一、制备烷基酚； 第二、合成烷基酚聚氧乙烯醚。 .烷基酚的制备 方法一:苯酚与烯烃反应制得 CH2=CHCH3 聚合 H(CH2CH2CH3)2CH=CHCH3 C6H5OH 酸催化 CH3(CH2)8 C6H40H 方法二: 卤代烃经C-烷基化反应制得 长链烷烃经氯化制得卤代烷烃,再在无水 AlCl3 催化下与苯酚反应发生芳环上的烷基化, 制得烷基苯酚,其反应过程如下: RCH2CH3Cl2 RCHClCH3 C6H5OH AlCl3 RC(CH3)C6H4OH 烷基酚聚氧乙烯醚的合成 该反应分为两个阶段,第一阶段是壬基酚与 等摩尔量的环氧乙烷加成,直到壬基酚全部转化 为其单一的加成物后,才开始第二阶段即环氧乙 烷的聚合反应. 聚合环氧乙烷数量的影响 烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的商品名为OP系列 ,具有如下特性. 1 由于环氧乙烷加入量不同，可制得油溶性，弱亲 水性基浊点达100以上的强亲水性化合物。 当n=16 油溶性，不溶于水 n8 可溶于水，浊点50 n=89 润湿性、去污能力、乳化性能皆好， 应用极广 n 10 润湿、去污能力下降，浊点升高 2 表面张力随环氧乙烷加成数不同发生变化。 n=810时，水溶夜润湿性好，表面张力低。n15， 可在强电解质溶液中使用。随着n的增加，水溶液的 表面张力逐渐升高。 OP系列表面活性剂的物理性质 1、 在合纤工业中做为油剂的单体，显示 乳化性能，抗静电性能，在合纤短纤维 混纺纱浆料中做柔软剂。可提高浆膜的 平滑性和弹性，该乳液对胶体有保护作 用。 2、 用作羊毛低温染色新工艺的匀染剂。在农药、医药、橡胶工 业用作乳化剂，建筑行业可作为乳化沥清的乳化剂