羧酸盐表面活性剂的制备.ppt

1、羧酸盐表面活性剂的制备，报道者：刘芳，2011年10月11日，羧酸盐表面活性剂的制备，羧酸盐表面活性剂简介，羧酸盐表面活性剂的制备方法，表面活性测定和结构表征展望，表面活性剂简介，具有固定的亲水性和亲油性基团，排列在溶液表面能上，并能显著降低表面张力的物质。分子结构是两亲的：一端是亲水基团，另一端是疏水基团；亲水基团通常是极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也有羟基、酰胺基、醚键等；而疏水基团通常是非极性烃链，例如具有8个以上碳原子的烃链。图1-结构类型示意图，表1-羧酸盐表面活性剂的分类、介绍，以羧基为亲水基团的阴离子表面活性剂包括高级脂肪酸的钾、钠、铵盐和三乙醇铵盐。在水中电离

2、后具有表面活性的部分是脂肪酸根阴离子。例如，离子化脂肪醇醚羧酸盐是脂肪醇醚的深加工产品，属于新型“绿色表面活性剂”。醇醚羧酸盐表面活性剂具有非离子型和阴离子型表面活性剂的特点：抗电解质、温和、易生物降解。与阴离子、非离子和两性离子表面活性剂混合，并与阳离子表面活性剂或聚合物混合。这是普通阴离子表面活性剂不具备的特性。可广泛用于个人防护用品，如功能性乳液和温和化妆品、工业清洁、石油工业等领域。国内外研究现状，国外对醇醚羧酸盐表面活性剂进行了系统的研究，并批量生产了一系列产品，产量和用量也逐年增加。在我国，虽然有一些产品可供试销，但品种和产量都很少，应用领域还不够广泛，还处于起步阶段。它们是当前产

3、业发展的热点品种，需要进一步开发和研究。羧甲基化是最广泛使用的制备方法，它是在碱性条件下用一氯乙酸直接与脂肪醇聚氧乙烯醚反应。该方法原料易得，操作简单；催化氧化法采用空气直接氧化或铬酸、硝酸和催化剂氧化，可连续生产，设备要求高，工艺复杂，转化率低，仅为理论值的200%；丙烯腈添加剂工艺一般不使用，因为丙烯腈易燃、有毒、易聚合且反应难以控制。其他，羧甲基化法，定义：在碱性条件下，醇醚类物质与氯乙酸钠反应脱氯化氢，并引入羧甲基基团，得到醇醚羧酸盐。合成原理：在酸性催化剂条件下，十二烷基缩水甘油醚的环氧基团被水打开，产物醇醚和氯乙酸钠在氢氧化钠的作用下脱氯化氢形成十二烷基甘油醚羧酸酯。步骤1:十二烷

4、基缩水甘油醚的水解向三口烧瓶中加入十二烷基缩水甘油醚和8%对甲苯磺酸水溶液，然后加入溶剂1，4-二氧六环使其均匀，在65水浴中搅拌并水解5小时。反应后，调节酸碱度至中性，减压蒸馏除去溶剂，水解产物用乙醇提取，过滤除去盐，减压蒸馏除去乙醇。第二步：十二烷基甘油醚羧酸酯的合成将十二烷基甘油醚、氯乙酸钠和环己烷加入四口烧瓶中，在油浴中搅拌加热至100，缓慢滴加50%氢氧化钠溶液。滴加完毕后，继续搅拌反应6小时，中和，然后用无水乙醇洗涤，过滤除去未反应的氯乙酸钠和生成的氯化钠，减压蒸馏除去乙醇，得到淡黄色粘稠糊状物。催化氧化法，是指以铬酸、硝酸和贵金属钯为主催化剂和助催化剂，通过空气直接氧化或复合催化

5、剂催化氧化脂肪醇醚的方法。合成原理：在贵金属复合催化剂存在下，脂肪醇的末端羟甲基基团将一定量的脂肪醇聚氧乙烯醚和水放入压力釜中，搅拌均匀，然后加入活化的贵金属催化剂，用氮气置换三次，然后通入氧气，保持一定压力，在一定温度下反应数小时。反应结束后，通过抽滤回收催化剂，滤液即为产品。合成原理：通过马来酸酐和AEO9的酯化和中和反应，制备了一种新型醇醚羧酸盐表面活性剂MAE9C-Na。合成过程简单。在配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，加入AEO9，在搅拌下加热至5575，分批加入氢氧化钠，全部溶解后，分批加入MAH，溶解后，将其它氢氧化钠分批加入三口烧瓶中，反应持续35小时，获得黄色至橙红

6、色的混浊粘稠液体。粗品的纯化将粗品趁热倒入稀盐酸溶液中(盐酸的量为理论量的1.1倍)，在水浴中加热至8595，将有机相与水相分离，收集上层有机相(脂肪醇醚羧酸)，用9095去离子水洗涤有机相数次，最后用20%氢氧化钠溶液中和至pH 8.59.5，从而获得黄色透明至半透明的粘稠液体。将产物干燥，计算产率，并通过红外光谱证实其结构。表面活性的测定和结构表征，表面活性的测定1。阴离子活性含量的测定在碱性条件下用溴甲酚绿碱相分离滴定法，以溴甲酚绿为指示剂，正丙醇-水为介质，用阳离子表面活性剂溶液滴定。磷酸盐缓冲液：3.7g na2hpo 4 4.2g na3po 4 H2O 400ml 15滴0.06

7、g/L溴甲酚绿80mL正丙醇准确称取约0.15份样品，加入正丙醇溶解并用氢氧化钠碱化，并加水至恒量100mL。取一定量的供试品溶液，加入磷酸盐缓冲液和氯仿，用阳离子表面活性剂标准溶液滴定至下层变蓝，上层无色。2.用Jzhyl-180表面张力计测量表面张力。用不同质量浓度的MAE9C-Na水溶液的表面张力作为-lg曲线。对应于曲线转折点的浓度为临界胶束浓度(cmc)，此时的表面张力维为cmc。图2-mae9c-na质量浓度()对其水溶液表面张力的影响，结构表征，1。红外光谱：由德国布鲁克公司的VECTOR-22傅立叶红外光谱仪测量，KBr涂层法取样。图3-表面活性剂MAE9C-Na的红外光谱图；

8、2.润湿性：采用帆布沉降法，活性物质质量分数为0.1%，在温室中检测。时间越短，润湿性越好。3.乳化性：将液体石蜡(沸程300)和活性物质质量分数为0.1%的表面活性剂溶液按体积比1，333，601加入带塞子的量筒中，充分振荡直至形成乳液，并记录相分离(分层)时间。时间越长，乳化性能越好。4。增溶性能：取20毫升活性物质质量分数为0.5%的表面活性剂溶液于锥形瓶中，用微量滴定管将甲苯滴入锥形瓶中，直至出现混浊，振荡10秒钟，如果溶液仍为透明，继续滴加，直至混浊度在振荡后不再消失，并记录所消耗的甲苯体积(毫升)。甲苯用量越多，增溶性能越好。5.起泡性和泡沫稳定性：取20毫升含0.1%活性物质的表面活性剂溶液，置于带塞子的量筒中，用力摇动10次，立即记录泡沫体积(h 0)。再等10分钟，记录音量(ht)。h0越大，发泡性越好。ht越大，泡沫稳定性越好。表2-MAE9C-Na和AE9C-