CN102417594A

CN102417594A - 缩合醇无规聚醚的配方、生产工艺及应用

Info

Publication number: CN102417594A
Application number: CN2011103116701A
Authority: CN
Inventors: 高在海; 罗丛; 罗景岚; 高源�; 何悦超
Original assignee: BINZHOU HUAMAO INDUSTRY TRADE Co Ltd
Current assignee: BINZHOU HUAMAO INDUSTRY TRADE Co Ltd
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-04-18

Abstract

本发明属于无规聚醚的技术领域，具体为一种缩合醇无规聚醚的配方，其生产工艺以及应用。其原料配方包括按重量计的下述组分：缩合醇、环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）、催化剂KOH；缩合醇优选为C₄-8醇缩合体。本发明的缩合醇无规聚醚成本低、高效能，能够提高印染行业、镀铜行业的生产效率和产品性能，同时也兼顾其它功能。

Description

缩合醇无规聚醚的配方、生产工艺及应用

技术领域

本发明属于无规聚醚的技术领域，具体为一种缩合醇无规聚醚的配方，其生产工艺以及应用。

背景技术

无规聚醚型高分子表面活性剂（简称无规聚醚），它广泛应用于纺织印染、农药加工、特殊塑料制品、金属加工及油田化学品等领域，由于聚醚型非离子表面活性剂具有较好的润湿性，易生物降解，对环境友好，因此，近年来对聚醚型表面活性剂的研究备受重视。

目前，国内一小部分生产厂家使用脂肪酸、脂肪醇、丙二醇或者烯丙醇为起始剂生产无规聚醚，得到的产品在后续的使用中，如纺织印染方面、酸性镀铜中应用效果不好，具体如下。

在纺织印染方面，随着涤纶及其混纺织物染色品种的需求量迅速增长，分散染料增溶匀染、助染增艳，分散助剂的研发较多，分散染料用的助剂大多为聚醚及其酯类化合物，其趋势向着聚醚型高分子表面活性剂发展，在染色过程中选用适宜的染料、助剂尤为重要。目前，国内用于热熔染色的助剂多为丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物，有粘辊等问题。

在酸性镀铜中常用的聚醚类表面活性剂有聚乙二醇（PEG）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、RPE（聚氧乙烯EO、聚氧丙烯PO嵌段共聚物）等，其质量浓度为0.01-5g/L。传统的含氧聚合物如聚乙二醇PEG在使用中的缺点是电解液不稳定，正常使用时会分解且镀层表面易有憎水膜，运用OP类型乳化剂和AEO脂肪醇聚氧乙烯醚型得到的镀层也需进一步处理才能进入下一道工序，存在步骤繁琐，周期长等一系列缺陷。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种缩合醇无规聚醚的配方，其生产工艺以及应用，本发明提供了一种低成本、高效能的缩合醇无规聚醚，能够提高印染行业、镀铜行业的生产效率和产品性能，同时也兼顾其它功能。

本发明的缩合醇无规聚醚，其原料配方包括按重量计的下述组分：缩合醇、环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）、催化剂KOH；所述的缩合醇为C_4-8醇缩合体。

所述的C_4-8醇缩合体，缩合度（聚合度）为1-4。

所述的环氧乙烷和环氧丙烷的摩尔比为，环氧乙烷：环氧丙烷为4-5:2-4；所述的缩合醇的用量与环氧乙烷和环氧丙烷总质量的比值为1:50-100；所述的催化剂KOH的用量为环氧乙烷和环氧丙烷总质量的1‰-5‰。

本发明的缩合醇无规聚醚制备方法为：在反应釜中加入起始剂缩合醇和催化剂KOH，搅拌并升温，在达到90℃时开启真空泵真空处理30-45分钟，在温度达到100-155℃时，连续加入预先混合好的环氧乙烷和环氧丙烷混合物，7小时内进料完毕，降温至90-95℃，开启真空泵真空处理30-45分钟，经中和、脱色、过滤步骤，得到产品。

对EO、PO进行预混，以提高反应物的均匀程度。

本发明得到的缩合醇无规聚醚DC-100的主要技术指标如下：

外观：浅黄色粘稠液体，pH：6.5-7.5，浊点：≥93℃，固含量：≥98%，羟值：≥70mgKOH/g，起泡性：低，缩合醇无规聚醚中的环氧乙烷：环氧丙烷比值在1：0.3～0.8。

本发明的有益效果为：所得到的缩合醇无规聚醚的活性、增艳性能提高10%以上，缩合醇无规聚醚中的环氧乙烷：环氧丙烷比值在1：0.3～0.8，稳定性、浊点性、分散性都大大提高。从生产工艺上来讲，降低催化剂等原材料的投入，并且采用预混式通入方式，使反应更加完全，没有多余气体排出。

本发明的产品可以广泛应用于纺织印染、农药加工、特殊塑料制品、金属加工及油田化学品等领域。尤其适合应用在酸性镀铜工业生产中，作为表面活性剂，能起到润湿分散作用，在印染行业中作为助染增艳剂，应用效果十分明显。

一、本发明的缩合醇无规聚醚在印染工业中的应用

下述对本发明的产品在染色应用中的参数进行了测定，并给出了相应的结论。

（1）起泡性

泡沫对热熔染色极为不利，因为热熔染色系连续加工，车速较快，如果助剂泡沫多，除轧液槽面难控制外，还会因泡沫多影响染色质量。因此要求所加助剂尽量不产生泡沫。助剂的发泡性是指泡沫形成的难易程度和生成泡沫量的多少。

测试方法采用国家标准，其发泡性结果如表1所示。

表1 数据表格

（2）浊点及耐酸耐碱性

溶液突然变浑所对应的温度，成为该表面活性剂的浊点温度，简称为浊点。表面活性剂的浊点高有利于其在较宽的温度内使用。

测试方法采用国家标准，本发明的缩合醇无规聚醚在不同pH值酸碱溶液中的浊点如表2所示（注：该数据在罗氏米泡沫仪上测得）。

表2 测试数据

浓度（g/L）	酸碱液pH=4	碱溶液NaOH10 g/L	碱溶液NaOH20 g/L
				5	＞90℃	＞90℃	＞90℃
10	＞90℃	＞90℃	＞90℃

由此可以看出，本发明的缩合醇无规聚醚在不同浓度酸碱溶液中具有良好的溶解性，说明其耐酸耐碱性能够满足工业需要。

（3）贮存稳定性

测试方法采用国家标准，本发明的缩合醇无规聚醚在-5℃-100℃温度范围内试验均不分层，在低温下略变稠，但不冻结，随温度升高逐渐恢复原状。

（4）工业化应用效果分析

测试方法采用国家标准，在五个色号经近70000公尺布试验表明，按照生产正常工艺及加本发明的缩合醇无规聚醚，其效果见表3。

表3 测试数据

注：对处理的布料，同时也测定皂粉、摩擦、汗渍、日晒各项牢度指标均达到标准，各项染色牢度指标正常。

（5）结论1）本发明的缩合醇无规聚醚使用方便，贮存稳定，泡沫少，可节约染料10%。 2）本发明的缩合醇无规聚醚具有良好的分散、助染增艳作用，pH值、温度适用范围广，具有国内外同类产品的先进水平。

二、本发明的缩合醇无规聚醚在酸性镀铜中的应用

下述对本发明的产品在酸性镀铜应用中的参数进行了测定，并给出了相应的结论。

（1）浊点

酸性镀锌锡时光亮剂的耐温性能往往决定于表面活性剂的浊点。

测试方法采用国家标准，其数据如下，见表4和表5。

表4 数据表格

产品	EO、PO混合比例（摩尔）	浊点℃
			巴斯夫Uniperol EL		＞92
道达尔OTSAP-3		＞92
			本发明产品1	4:3	＞92
本发明产品2	5:2	90
			本发明产品3	5:3	＞94
本发明产品4	5:4	＞95

表5数据表格

浓度（g/L）	强酸液pH1-2	强酸液pH2-3	强酸液pH3-4
				5	＞92℃	＞92℃	＞92℃
10	＞92℃	＞92℃	＞92℃
				15	＞92℃	＞92℃	＞92℃

注：强酸液中加入硫酸铜200ml硫酸50ml，分散染料红适量，聚乙二醇（400ml），酚类聚醚等配制而成。

（2）分散性、稳定性 酸性镀铜液中要加入分散染料，染料加入后容易出现分层或出现不稳定现象。

本试验方法如下：用100ml具塞量筒，加入酸液、染料大红S-BWFL、无规聚醚等配制而成，并充分摇动，观察溶解染料的能力，分散及稳定分层情况。

在酸性镀铜液中加入本发明的缩合醇无规聚醚可以显著改善体系的分散性。

（3）泡沫性

在酸性镀铜液中如果因加入组份产生泡沫多，会导致镀层产生针孔和凹洞直接影响镀层的质量，所以对加入的表面活性剂的起泡性要求很严格，必须具备低泡或无泡最好。

测试方法采用国家标准，其数据如下，见表6。

表6 数据表格

（4）在工业化镀铜中的性能

将本发明的缩合醇无规聚醚应用于酸性镀铜液中，在其使用过程中起到润湿分散作用，在酸条件下具有极好的稳定性，走位佳，几乎无泡沫，消耗量很少，对染料的整平有增强作用，非常适合在酸性镀铜中应用。表7为不同型号产品使用情况比较。

表7 不同型号产品使用情况表格

产品名称	产品性状	pH	加量mg/L	生产厂	效果
						JPH交联聚酰胺		4-6	0.5	武汉枫帆化工	改善低电流区复盖能力
AESS脂肪胺聚氧乙烯磺化物		4-6	20	江苏梦德电镀化工	改善整平性
						聚氧乙烯亚胺烷基盐（PN）	微黄色液体	5-7	40	江苏梦德电镀化工	改善光亮度
金特尔-DAE多乙烯多胺+EO缩合物	微黄色透明液体	7	80	河北金日化工	改善低电流密度区的走位
						本发明产品	浅黄色粘稠液体	6-7	15	山东滨州华茂工贸	稳定性好、泡沫低、电流密度区走位佳、增强整平性
道达尔OTSAP-3	淡黄至无色粘稠液体	7	15	德国巴斯夫	分散、稳定性好、泡沫低、电流密度区走位佳、增强整平性

（5）结论：1）本发明的缩合醇无规聚醚用于酸性电镀铜液中，起到湿润分散作用。在酸性条件下有非常好的稳定性，走位佳，几乎无泡沫，消耗量很少。对染料的整平有增强作用，非常适合在酸性镀铜中的应用。 2）本发明的缩合醇无规聚醚达到法国道达尔OTSAP-3产品先进水平。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1

在反应釜中加入起始剂缩合醇和催化剂KOH，搅拌并升温，在达到90℃时开启真空泵真空处理30分钟，在温度达到100℃至145℃，连续加入预先混合好的环氧乙烷和环氧丙烷混合物，7小时内进料完毕，降温至90℃，开启真空泵真空处理30分钟，经中和、脱色、过滤步骤，得到产品。

实施例2

在反应釜中加入起始剂缩合醇和催化剂KOH，搅拌并升温，在达到90℃时开启真空泵真空处理5分钟，在温度达到120℃至155℃时，连续加入预先混合好的环氧乙烷和环氧丙烷混合物，7小时内进料完毕，降温至95℃，开启真空泵真空处理45分钟，经中和、脱色、过滤步骤，得到产品。

Claims

1.一种缩合醇无规聚醚，其原料配方包括按重量计的下述组分：缩合醇、环氧乙烷、环氧丙烷、催化剂KOH，所述的缩合醇为C_4-8醇缩合体。

2.根据权利要求1所述的缩合醇无规聚醚，其特征在于，所述的C_4-8醇缩合体，缩合度为1-4。

3.根据权利要求1所述的缩合醇无规聚醚，其特征在于，所述的环氧乙烷和环氧丙烷的摩尔比为，环氧乙烷：环氧丙烷为4-5:2-4。

4.根据权利要求1所述的缩合醇无规聚醚，其特征在于，所述的缩合醇的用量与环氧乙烷和环氧丙烷总质量的比值为1:50-100。

5.根据权利要求1所述的缩合醇无规聚醚，其特征在于，所述的催化剂KOH的用量为环氧乙烷和环氧丙烷总质量的1‰-5‰。

6.如权利要求1所述的缩合醇无规聚醚的制备方法，在反应釜中加入起始剂缩合醇和催化剂KOH，搅拌并升温，在达到90℃时开启真空泵真空处理30-45分钟，在温度达到100-155℃时，连续加入预先混合好的环氧乙烷和环氧丙烷混合物，7小时内进料完毕，降温至90-95℃，开启真空泵真空处理30-45分钟，经中和、脱色、过滤步骤，得到产品。

7.如权利要求1所述的缩合醇无规聚醚，应用于纺织印染、农药加工、特殊塑料制品、金属加工及油田化学品领域，尤其适合应用于酸性镀铜工业生产中作为表面活性剂，应用于印染行业中作为助染增艳剂。