CN108130214B - 一种功能型清洗用表面活性剂及其制备方法 - Google Patents

一种功能型清洗用表面活性剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种功能型清洗用表面活性剂及其制备方法，按照质量份数由如下原料制备而成：脂肪醇醚45‑65份、脂肪醇聚氧乙烯醚15‑25份、嵌段聚醚10‑20份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐5‑20份；所述脂肪醇醚的结构式为RO(C3H6O)m(C2H4O)nH或RO(C2H4O)n(C3H6O)mH，其中，R为C8‑C14范围内的支链烷烃中的至少两种；m为1‑8范围内的整数；n为5‑30范围内的整数。本发明的功能型清洗用表面活性剂具有良好的去污力、低泡易漂洗、低温清洗效果佳，用量少、成本低，工艺简单，绿色环保无污染，适用于日化清洗及各种工业清洗行业。

Description

一种功能型清洗用表面活性剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及表面活性剂的技术领域，具体地指一种功能型清洗用表面活性剂及其制备方法。
背景技术
表面活性剂应用十分广泛，在清洗行业具有十分重要的作用。目前，市面上清洗用表面活性剂种类繁多，有单一产品和复配产品。大部分单一产品功能性不强，无法达到实际应用需求。复配产品相比单一产品性能有显著提升，但很多复配产品目前只能侧重某一功能性，如低泡型清洗表面活性剂的清洗效果不佳，油污祛除困难；高效净洗型表面活性剂又存在泡沫过多的问题，需要多次漂洗，操作复杂，浪费水资源；此外，市面很多产品无法实现低温去污，需要中高温条件方能达到效果，能耗增加，成本提高。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种低泡、易漂洗、耐低温、绿色环保的功能型清洗用表面活性剂，还提供了一种该功能型清洗用表面活性剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种功能型清洗用表面活性剂，按照质量份数由如下原料制备而成：脂肪醇醚45-65份、脂肪醇聚氧乙烯醚15-25份、嵌段聚醚10-20份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐5-20份；
所述脂肪醇醚的结构式为RO(C3H6O)m(C2H4O)nH或RO(C2H4O)n(C3H6O)mH，其中，R为C8-C14范围内的支链中的两种或两种以上；m为1-8范围内的整数；n为5-30范围内的整数。
优选地，所述功能型清洗用表面活性剂，按照质量份数由如下原料制备而成：脂肪醇醚56-62份、脂肪醇聚氧乙烯醚18-20份、嵌段聚醚15-18份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐5-10份。
优选地，该功能型清洗用表面活性剂按照质量份数由如下原料制备而成：脂肪醇醚58份、脂肪醇聚氧乙烯醚18份、嵌段聚醚16份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐8份；
所述脂肪醇醚的结构式为RO(C3H6O)6(C2H4O)10H，R为C8-C10醇、C12醇、C14醇中的一种或多种。
优选地，所述脂肪醇醚的结构式为RO(C3H6O)m(C2H4O)nH或RO(C2H4O)n(C3H6O)mH，其中，R为C8、C9、C10、C8-C10、C10-C12、C12、C13、C12-C14的支链或支链烷烃中的至少两种，m为1-8，n为5-30。
进一步地，所述脂肪醇醚的制备方法包括如下步骤：先将脂肪醇和碱性催化剂投入反应釜内，升至引发温度加入环氧乙烷(EO)或环氧丙烷(PO)进行引发，待体系中压力下降后，维持反应温度再持续加入环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)，加料结束后熟化0.5-2.0h，最后将产物用冰乙酸中和处理，调节pH至6.8～7.2，即可。
进一步地，所述脂肪醇与环氧乙烷的摩尔比为1：5-30；所述脂肪醇与环氧丙烷的摩尔比为1：1-8。
进一步地，所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、氢化钠中的一种或多种。
进一步地，所述碱性催化剂的添加量为脂肪醇质量的0.5-5.0‰。
优选地，所述碱性催化剂为氢化钠：甲醇钠按质量比1:1混合而成；所述碱性催化剂的添加量为脂肪醇质量的2.0‰。
进一步地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构式为RO-(CH2CH2O)n-H(简写为AEO-n)，其中，R为C12-C14范围内的支链烷烃，n为5-20范围内的整数。
进一步地，所述引发温度为90-130℃，反应温度为100-160℃。
进一步地，所述嵌段聚醚为型号PE6100、PE6200、PE6400中的一种或多种。
进一步地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钾盐或者脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐。
本发明还提供一种上述的功能型清洗用表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：先向脂肪醇醚中依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、嵌段聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐，边搅拌边加热至40-60℃，持续搅拌反应60-120min，即可。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的功能型清洗用表面活性剂是一种由脂肪醇醚组成的复合型表面活性剂产品，该产品功能性强，具有良好的去污力、低泡易漂洗、低温清洗效果佳，用量少、成本低，工艺简单，绿色环保无污染，适用于日化清洗及各种工业清洗行业。此外，本发明公开了功能型清洗用表面活性剂和脂肪醇醚的制备方法，合成工艺简单，操作性强，易于规模化生产。其中，脂肪醇醚的制备方法属于混合起始剂烷氧基化反应，具有先进技术，反应条件温和，无毒环保。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明的技术方案进行清楚的、全面的描述。应当理解，此处所述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中未注明的具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；所用试剂或仪器未注明生产商的，均可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
本发明一种功能型清洗用表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
按照质量份数计，将脂肪醇醚56份打入反应釜，开启搅拌80r/min，然后依次加入20份的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、6份的嵌段聚醚PE6100、10份的PE6400及8份的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AEC)，边搅拌边加热至60℃，持续搅拌60min，即可。
上述配方中所用的脂肪醇醚的制备方法：
将脂肪醇(C9醇、C10醇、C13醇按照摩尔比为0.2:0.3:0.5混合而成)和NaOCH3(添加量为脂肪醇质量的1.0‰)投入反应釜内，氮气多次置换后排至微正压，升至120℃加入2mol的环氧丙烷(PO)进行引发，待系统压力下降后，130-140℃下持续加入6mol的环氧丙烷(PO)，加料结束后熟化2.0h，再加入5mol的环氧乙烷(EO)，加料结束后熟化0.5h，待系统压力无明显变化后，降温至50-60℃将产品用冰乙酸中和，调pH至6.0-7.0。
实施例2：
本发明一种功能型清洗用表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
按照质量份数计，将脂肪醇醚62份打入反应釜，开启搅拌50r/min，然后依次加入18份的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)、5份的嵌段聚醚PE6200、10份的PE6400及5份的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AEC)，边搅拌边加热至40-60℃，持续搅拌100min，即可。
上述配方中所用的脂肪醇醚的制备方法：
将脂肪醇(C8醇、C10醇、C10-C12醇按照摩尔比0.3:0.3:0.4混合而成)和KOH(添加量为脂肪醇质量的2.0‰)投入反应釜内，氮气多次置换后排至微正压，升至110℃加入2mol的环氧乙烷(EO)进行引发，待系统压力下降后，120-130℃下持续加入28mol的环氧乙烷(EO)，加料结束后熟化1.0h，再加入1mol的环氧丙烷(PO)，加料结束后熟化1.0h，待系统压力无明显变化后，降温至40-50℃将产品用冰乙酸中和，调pH至6.0-7.0。
实施例3：
本发明一种功能型清洗用表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
按照质量份数计，将脂肪醇醚58份打入反应釜，开启搅拌100r/min，然后依次加入18份的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)、16份的嵌段聚醚PE6400及8份的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AEC)，边搅拌边加热至40-60℃，持续搅拌100min，即可。
上述配方中所用的脂肪醇醚的制备方法：
将脂肪醇(C8-C10醇、C12醇、C13醇按照摩尔比为0.2:0.3:0.5混合而成)和NaH、甲醇钠(NaH、甲醇钠按质量比1:1混合，总添加量为脂肪醇质量的2.0‰)投入反应釜内，氮气多次置换后排至微正压，升至130℃加入1mol的环氧丙烷(PO)进行引发，待系统压力下降后，140-150℃下持续加入3mol的环氧丙烷(PO)，加料结束后熟化2.0h，再加入15mol的环氧乙烷(EO)，加料结束后熟化1.0h，待系统压力无明显变化后，降温至50-60℃将产品用冰乙酸中和，调pH至6.0-7.0。
实施例4：
本发明一种功能型清洗用表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
按照质量份数计，将脂肪醇醚45份打入反应釜，开启搅拌100r/min，然后依次加入25份的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)、5份的嵌段聚醚PE6200、5份的嵌段聚醚PE6400、以及20份的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钾盐，边搅拌边加热至40-60℃，持续搅拌120min，即可。
上述配方中所用的脂肪醇醚的制备方法：
将脂肪醇(C8-C10醇、C12醇、C14醇按照摩尔比为0.3:0.2:0.4混合而成)和乙醇钠、氢氧化钠(乙醇钠、氢氧化钠按质量比1:1混合，总添加量为脂肪醇质量的5‰)投入反应釜内，氮气多次置换后排至微正压，升至90℃加入1mol的环氧丙烷(PO)进行引发，待系统压力下降后，140-150℃下持续加入5mol的环氧丙烷(PO)，加料结束后熟化2.0h，再加入10mol的环氧乙烷(EO)，加料结束后熟化2.0h，待系统压力无明显变化后，降温至50-60℃将产品用冰乙酸中和，调pH至6.0-7.0。
实施例5：
本发明一种功能型清洗用表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
按照质量份数计，将脂肪醇醚65份打入反应釜，开启搅拌100r/min，然后依次加入15份的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)、5份的嵌段聚醚PE6200、10份的嵌段聚醚PE6400、以及5份的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐，边搅拌边加热至40-60℃，持续搅拌60min，即可。
上述配方中所用的脂肪醇醚的制备方法：
将脂肪醇(C8-C10醇、C12醇、C14醇按照摩尔比为0.3:0.2:0.5混合而成)和NaH(添加量为脂肪醇质量的0.5‰)投入反应釜内，氮气多次置换后排至微正压，升至90℃加入1mol的环氧丙烷(PO)进行引发，待系统压力下降后，140-150℃下持续加入5mol的环氧丙烷(PO)，加料结束后熟化2.0h，再加入10mol的环氧乙烷(EO)，加料结束后熟化2.0h，待系统压力无明显变化后，降温至50-60℃将产品用冰乙酸中和，调pH至6.0-7.0。
实施例6：
本发明一种功能型清洗用表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
按照质量份数计，将脂肪醇醚65份打入反应釜，开启搅拌100r/min，然后依次加入15份的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)、10份的嵌段聚醚PE6100、以及10份的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐，边搅拌边加热至40-60℃，持续搅拌100min，即可。
上述配方中所用的脂肪醇醚的制备方法：
将脂肪醇(C10-C12醇、C12醇、C14醇按照摩尔比为0.3:0.1:0.6混合而成)和碳酸钠、甲醇钠(碳酸钠、甲醇钠按质量比1:1混合，总添加量为脂肪醇质量的0.5‰)投入反应釜内，氮气多次置换后排至微正压，升至120℃加入1mol的环氧丙烷(PO)进行引发，待系统压力下降后，140-150℃下持续加入7mol的环氧丙烷(PO)，加料结束后熟化2.0h，再加入5mol的环氧乙烷(EO)，加料结束后熟化0.5h，待系统压力无明显变化后，降温至50-60℃将产品用冰乙酸中和，调pH至6.0-7.0。
效果例：
对实施例1～6所制备的功能型清洗用表面活性剂进行性能测试，检测结果如下：
泡沫性能：1g/L测试溶液，25±2℃，罗氏泡沫仪。实施例1，起泡高度15mm，10s高度0mm；实施例2，起泡高度10mm，10s高度0mm；实施例3，起泡高度13mm，10s高度0mm；实施例4，起泡高度18mm，10s高度0mm；实施例5，起泡高度15mm，10s高度0mm；实施例6，起泡高度16mm，10s高度0mm。
清洗率：50±2℃，混合油污，5-10％功能型清洗用表活+10-20％碳酸钠+10-20％氢氧化钠。实施例1～6的清洗率均≥99％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种功能型清洗用表面活性剂，其特征在于，该功能型清洗用表面活性剂按照质量份数由如下原料制备而成：脂肪醇醚58份、脂肪醇聚氧乙烯醚18份、嵌段聚醚16份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐8份；
所述脂肪醇醚的结构式为RO(C3H6O)6(C2H4O)10H，R为C8-C10醇、C12醇、C14醇中的一种或多种；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构式为RO-（CH2CH2O）n-H，其中，R为C12-C14范围内的支链烷烃，n为5-20范围内的整数；
所述脂肪醇醚的制备方法包括如下步骤：先将脂肪醇和碱性催化剂投入反应釜内，升至引发温度90-130℃加入环氧乙烷（EO）或环氧丙烷（PO）进行引发，待体系中压力下降后，维持反应温度100-160℃再持续加入环氧乙烷（EO）和环氧丙烷（PO），加料结束后熟化0.5-2.0 h，最后将产物用冰乙酸中和处理，调节pH至6.0-7.0，即可；
所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、氢化钠中的一种或多种；所述碱性催化剂的添加量为脂肪醇质量的0.5-5.0‰；
所述嵌段聚醚为型号PE6100、PE6200、PE6400中的一种或多种；所述脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钾盐或者脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐。
2.根据权利要求1所述的功能型清洗用表面活性剂，其特征在于，所述碱性催化剂为氢化钠：甲醇钠按质量比1:1混合而成；所述碱性催化剂的添加量为脂肪醇质量的2.0‰。
3.一种权利要求1或2所述的功能型清洗用表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：先向脂肪醇醚中依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、嵌段聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐，边搅拌边加热至40-60℃，持续搅拌反应60-120min，即可。
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Denomination of invention: A functional cleaning surfactant and its preparation method

Effective date of registration: 20230627

Granted publication date: 20200901

Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Qingshan sub branch

Pledgor: WUHAN OXIRAN SPECIALTY CHEMICALS Co.

Registration number: Y2023420000252

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