專利名稱：固體單烷基磷酸酯鹽的生產方法
技術領域：
本發明屬于一種日用化工品及輕工、紡織等工業用表面活性劑的生產方法。特別是一種采用烷基碳原子數為10～18的單烷基磷酸酯為原料生產高純度C10-C18固體單烷基磷酸酯鹽的方法。
背景技術：
單烷基磷酸酯鹽是一種性能優良的陰離子表面活性劑，具有易潤濕、耐酸、堿等特性，對皮膚親和性好、對化纖織物具有優良的抗靜電性和平滑性、對廢紙有良好的脫墨性能。因此，在日用化學品，化纖、紡織、造紙、塑料等工業生產中得到廣泛應用。但目前普遍采用的單烷基磷酸酯鹽產品，一般均由單烷基磷酸酯直接中和而成，產品形態均為乳液，固含量30～40％。從熱力學角度講，乳液狀態不穩定，在貯存及運輸過程中極易分層，加之液體產品的保存和運輸極不方便，貯存期短，雜質含量相對較高，用于化妝品、護膚等產品生產則易造成皮膚過敏，因而極大地限制了它的推廣應用。針對烷基磷酸酯鹽乳液產品不耐貯存、易分層的缺陷，在公開號為CN1634938A、發明名稱為《一種烷基磷酸酯鹽的制備方法》的專利文獻中，公開了一種采用脂肪醇與P2O5進行酯化反應以生成烷基磷酸酯、然后再加入含有羧甲基纖維素的堿水溶液進行中和反應便制得烷基磷酸酯鹽乳液產品。該專利技術雖然通過在生產過程中加入羧甲基纖維素以改善乳液的穩定性，且工藝亦較簡單；由于其產品仍為乳液，雖然在一定程度上延長了產品的穩定期，但仍不能克服乳液產品固有的穩定性差、不耐貯存、運輸不方便等弊病，加之所添加的物質仍保留在乳液中，既影響其純度、又防礙其推廣應用。
發明內容
本發明的目的是開發研究一種生產固體單烷基磷酸酯鹽的生產方法，實現生產高純度、穩定性好的粉末狀固體單烷基磷酸酯鹽，以方便貯存、運輸并滿足優質日用化工等產品的生產要求，以及擴大應用范圍等目的。
本發明的解決方案是以一般工業純的單烷基磷酸酯為主要原料，將其溶于有機溶劑后(或直接采用溶劑法生產單烷基磷酸酯、而未經蒸餾的單烷基磷酸酯與有機溶劑的料漿)與水和低碳醇的混溶液攪拌混合、靜置分層，然后抽取上層有機溶液；再將堿與低碳醇的混溶液加入抽取的有機溶液中，對其堿化處理得單烷基磷酸酯鹽膏狀沉淀物，經蒸餾干燥或向該膏狀沉淀物中加入低碳醇、攪拌混和后再將該料漿蒸餾、其餾后物即為目的物固體磷酸酯鹽產品。因此，本發明方法包括A、配制原料液將單烷基磷酸酯原料粉溶于有機溶劑中配制成原料液或直接采用溶劑法生產單烷基磷酸酯、未經蒸餾處理的含有機溶劑的料漿作原料液；烷基磷酸酯與有機溶劑的重量比為1∶1～4；B、洗滌除酸將水或水與低碳醇的混合溶液加入原料液中，充分攪拌混合后、靜置分層，然后提取上層有機溶液；其中水與烷基磷酸酯的重量比為1.5～2.5∶1、低碳醇與烷基磷酸酯的重量比為0～2.5∶1；C、堿化反應將堿與低碳醇混溶后，在攪拌條件下緩慢加入經B工序提取的有機溶液中、待充分反應后過濾得烷基磷酸酯鹽的膏狀沉淀物；反應時間4～6小時，其中堿與烷基磷酸酯的摩爾比為1.8～2.4∶1、低碳醇與烷基磷酸酯的重量比為0.8～1.2∶1；D、蒸餾；將C工序所得沉淀物送入蒸餾器蒸餾干燥、或加入低碳醇、攪拌均勻后送入蒸餾器，經蒸餾干燥處理后即得固體單烷基磷酸酯鹽；當加入低碳醇時，低碳醇與原料烷基磷酸酯的重量比為0.1～1∶1。
上述單烷基磷酸酯原料為碳原子數為10～18的單烷基磷酸酯，原料中雙烷基磷酸酯及殘余脂肪醇、殘余磷酸的含量均分別為≤10wt％。而所述有機溶劑為C5-C18的脂肪烴或/和鹵代烴、芳烴、醚。所述低碳醇為包括乙醇、異丙醇在內的碳原子數≤4的脂肪醇。在堿化反應過程中所述堿為NaOH、或KOH、氨水、有機胺。
本發明由于采用工業純單烷基磷酸酯為原料使其溶于有機溶劑中或直接采用以溶劑法生產單烷基磷酸酯的中間產物——未經蒸餾處理的單烷基磷酸酯與有機溶劑的料漿，通過洗滌及堿化處理使其生成難溶于有機溶劑的烷基磷酸酯鹽，而溶于有機溶劑的醇類雜質等則隨濾液除去，最后通過將膏狀烷基磷酸酯鹽蒸餾干燥或向其加入低碳醇、再經蒸餾干燥以帶出殘留的水和有機溶劑。從而使生產單烷基磷酸酯鹽及其提純同步進行并制得高純度的粉末狀單烷基磷酸酯鹽產品。因而本發明具有生產工藝簡便、可靠，產品的純度高且為固體粉末，可滿足優質日用化工等產品生產的要求；以及既便于貯存、運輸，又具有穩定性好、適用范圍廣等特點。
具體實施例方式
實施例1A、配制原料液將工業純單十二烷基磷酸酯20g(其中殘余酸及殘余醇含量分別為4.2wt％及1.5wt％)，溶于40ml正己烷中，并轉入分液漏斗內；B、洗滌除酸將由40ml水與12ml異丙醇配制的混溶液加入分液漏斗內、經振蕩、靜置分層，然后抽取上層有機溶劑，待用；C、堿化反應將濃度為70％的氫氧化鉀水溶液與30ml工業乙醇配制成混合液并緩慢滴加于由B工序所抽取的有機溶劑內，在攪拌條件下反應5.5小時、然后經抽濾得膏狀沉淀物；D、蒸餾向所得膏狀沉淀物中加入6ml異丙醇，攪拌15分鐘后、送入蒸餾器中蒸餾干燥得十二烷基磷酸酯鉀產品21.82g。
所得產品經檢測其殘余酸及醇的含量分別為0.37wt％及0.5wt％。
實施例2A原料液由含殘余酸3.8wt％、殘余醇1.8wt％的單十六烷基磷酸酯20g與38ml乙醚配制而成，置于分液漏斗中；B、洗滌除酸將由35ml水和10ml異丙醇配制而成的混合液加入原料液中，經振蕩、靜置分層后抽取上層有機溶劑，待用；C、堿化反應將濃度為70％的氫氧化鉀水溶液10g與25ml乙醇配制成混合液并緩慢滴加入抽取待用的有機溶劑中，在攪拌條件下反應5小時后，抽濾得膏狀沉淀物；D、蒸餾干燥向由C工序所得沉淀物中加入6ml異丙醇并攪拌10分鐘后，經蒸餾干燥即得20.75g單十六烷基磷酸酯鉀產品。
所得產品經檢驗，殘余酸及醇的含量分別為0.35wt％及0.6wt％。
實施例3A、采用含殘余酸及醇分別為3.5wt％及2.1wt％的單十八烷基磷酸酯20g溶于40ml正己烷和甲苯的混合液內，亦置于分液漏斗中；B、洗滌除酸將37ml水與12ml乙醇的混合液加入由A配制的原料液中，其余與實施例1相同；C、堿化反應將濃度為50％的氫氧化鈉水溶液9.2g與28ml乙醇混合液緩慢滴加入經B工序所得有機溶劑中、攪拌反應4.5小時后抽濾得膏狀沉淀物；D、蒸餾干燥所得膏狀沉淀物直接減壓蒸餾干燥、即得19.118g單十八烷基磷酸酯鈉產品。
經檢驗、產品中含有殘余酸及醇分別為0.32wt％及0.8wt％。
實施例4A、本實施例直接采用溶劑法生產單十二烷基磷酸酯的未經最后蒸餾處理的料漿50kg作為原料液置于帶攪拌器的反應罐內，料液中含單十二烷基磷酸酯37.9wt％、有機溶劑58.3wt％、殘余酸1.7wt％、殘余醇2.1wt％；B、洗滌除酸將38L水與13L乙醇的混合液加入反應罐內的原料液中，充分攪拌混合后、靜置分層，然后抽取上層有機溶劑、待用；C、堿化反應將濃度為28％的濃氨水30kg與28L乙醇混合液緩慢加入上述原料液中，攪拌反應5小時后抽濾得膏狀沉淀物；D、蒸餾向所得膏狀沉淀物內加入10L乙醇、攪拌25分鐘后、經蒸餾干燥得19.224kg單十二烷基磷酸酯氨鹽產品。
經檢驗所得產品中殘余酸及醇含量分別為0.30wt％及0.8wt％。
權利要求
1.一種固體單烷基磷酸酯鹽的生產方法，包括A、配制原料液將單烷基磷酸酯原料粉溶于有機溶劑中配制成原料液或直接采用溶劑法生產單烷基磷酸酯、未經蒸餾處理的含有機溶劑的料漿作原料液；烷基磷酸酯與有機溶劑的重量比為1∶1～4；B、洗滌除酸將水或水與低碳醇的混合溶液加入原料液中，充分攪拌混合后、靜置分層，然后提取上層有機溶液；其中水與烷基磷酸酯的重量比為1.5～2.5∶1、低碳醇與烷基磷酸酯的重量比為0～2.5∶1；C、堿化反應將堿與低碳醇混溶后，在攪拌條件下緩慢加入經B工序提取的有機溶液中，待充分反應后過濾得烷基磷酸酯鹽的膏狀沉淀物；反應時間4～6小時，其中堿與烷基磷酸酯的摩爾比為1.8～2.4∶1、低碳醇與烷基磷酸酯的重量比為0.8～1.2∶1；D、蒸餾將C工序所得沉淀物送入蒸餾器蒸餾干燥、或加入低碳醇、攪拌均勻后送入蒸餾器，經蒸餾干燥處理即得固體單烷基磷酸酯鹽；當加入低碳醇時，低碳醇與原料烷基磷酸酯的重量比為0.1～1∶1。
2.按權利要求1所述固體單烷基磷酸酯鹽的生產方法；其特征在于所述單烷基磷酸酯原料為碳原子數為10～18的單烷基磷酸酯，原料中雙烷基磷酸酯及殘余脂肪醇、殘余磷酸的含量均分別≤10wt％。
3.按權利要求1所述固體單烷基磷酸酯的生產方法；其特征在于所述有機溶劑為C5-C18的脂肪烴或/和鹵代烴、芳烴、醚。
4.按權利要求1所述固體單烷基磷酸酯鹽的生產方法；其特征在于所述低碳醇為包括乙醇、異丙醇在內的碳原子數≤4的脂肪醇。
5.按權利要求1所述固體單烷基磷酸酯鹽的生產方法；其特征在于所述堿為NaOH或KOH、氨水、有機胺。
全文摘要
該發明屬于單烷基磷酸酯鹽的生產方法，包括以工業純單烷基磷酸酯為原料與有機溶劑配成原料液或以溶劑法生產單烷基磷酸酯的中間產物為原料液；經洗滌除酸、堿化成鹽、蒸餾干燥，從而獲得高純度固體粉末狀單烷基磷酸酯鹽產品。該發明由于利用堿化后的烷基磷酸酯鹽難溶于有機溶液，而醇類等雜質則可溶的特性，將烷基磷酸酯堿化成鹽與提純同步進行，從而具有工藝簡便、可靠，產品為固體粉末且純度高、穩定性好、適用范圍廣，便于運輸、貯存等特點，可滿足優質日用化工品等生產的要求。克服了背景技術產品為乳液、雜質含量高、穩定性差，貯存、運輸不方便，極易分層等弊病。
文檔編號B01F17/14GK1861612SQ200610021129
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月9日 優先權日2006年6月9日
發明者顏杰, 唐楷, 黃新, 陳虹, 楊虎 申請人:四川理工學院