表面活性劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發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] 隨著全球經濟的發展W及科學技術領域的開拓，表面活性劑工業將得到快速發 展，其應用領域從日用化學工業發展到石油、紡織、食品、農業、新型材料等方面，環保型表 面活性劑的研究開發勢在必行，且市場前景廣闊，具有安全、溫和、易生物降解等特性的表 面活性劑的開發和應用為大勢所趨。
[0003] 國內目前大量生產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值可調性，優良的抗硬水和耐酸堿性，優良的乳化、濕潤、分 散、增溶、去污和滲透等表面活性，但其環保性較差，隨著各國在環保方面的重視，在未來 的發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種環保荷爾蒙之一（又稱內分泌擾亂化學物質）。因此，在開發環保型助劑時應 盡量不用或少用烷基酪聚氧乙締酸。
【發明內容】
[0004] 為了解決現有技術存在的上述問題，研發環保型且結構和性能上近似烷基酪聚氧 乙締酸的替代產品是當務之急。腰果酪在高分子材料合成上已經有很大的應用，其綠色環 保的特性是未來非離子表面活性劑發展的方向；腰果酪非離子聚氧乙締酸產品經中國日 用化學工業研究院、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，因此得出結論在環保方面沒有任何問題。本發明是 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，沸點為 10. 4°C，易燃易爆，不易長途運輸，因此帶有環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，所述腰果酪和環氧乙燒總重量的0. 5~1 %。作為 本發明的進一步改進，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氧乙燒能更好的接觸，縮短反應時間。
[0012] 作為本發明的進一步改進，所述反應完全之后還需將反應體系的抑值調節至中 性。
[0013] 作為本發明的進一步改進，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，所述抑值調節為加入冰醋酸或巧樣酸，將所述反應體系的抑值調節至 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。調節抑值 和漂白脫色處理都是為了適應生產應用的需要。
[0016] 作為本發明的進一步改進，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揮表面活性劑的作 用。
[0017] 作為本發明的進一步改進，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。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腰果殼油為原料經過分離提純而得到的烷基取代酪，而本發明的制 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火點約在250~300°F，由環氧乙燒與腰果酪的加成作 用，其產品的閃點、發火點會逐漸隨環氧乙燒添加量的增加而增高，因此得出腰果酪聚氧 乙締酸具有優良的熱穩定性，在酸性、堿性洗涂劑、乳化劑W及高溫工作環境下均可發揮作 用，本發明的制得的表面活性劑一腰果酪聚氧乙締酸系列產品的溶解性如表一；在環氧乙 燒與腰果酪的反應過程中，根據環氧乙燒添加量的不同其產品濁度也同時發生變化，腰果 酪聚氧乙締酸系列產品的濁點如表二；潤濕力（根據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品的表面活性如表=。
[0026] 表一腰果酪聚氧乙締酸系列產品的溶解性
[0027]
[0029] 表二腰果酪聚氧乙締酸系列產品的濁點
[0030]
[0033] 腰果酪非離子聚氧乙締酸樣品經中國日用化學工業研究院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] 本發明的有益效果為：本發明是W腰果酪為起始劑生產烷基類非離子表面活性 劑，該起始劑的原料來源于植物產品，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，是替代用石油生產烷基酪類非離子表面活性劑的綠色途徑；本發明的制得的 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良的乳化、濕潤、分散、增溶、去 污和滲透特性，同時也是具有環保特性的材料。
【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