李巋(遼寧奧克化學集團公司,遼陽111003)作者簡介:李巋,高級工程師,主要從事表面活性劑的應用研究與產品開發,已公開發表論文10余篇。
非離子型滲透劑是滲透劑產品中除陰離子型滲透劑以外的最重要品種,是制備磷酸醋類、硫酸酷類滲透劑的中間體,也是復配型滲透劑的主要單體。其特點是:具有非常寬的pH使用范圍,耐酸堿,尤其在強酸性溶液中比較穩定,而且泡沫也比陰離子型滲透劑少得多,且無腐蝕性,廣泛應用于紡織、印染、農藥、造紙、制革以及纖維加工等行業。非離子型滲透劑主要有脂肪醇醚和烷基酚醚兩大類,滲透劑JFC就是典型的脂肪醇醚類產品。其傳統制法是以正辛醇為起始劑,氫氧化鉀為催化劑,與環氧乙烷進行開環聚合而得到低摩爾加成物。筆者對脂肪醇醚類滲透劑進行了系統研究,在傳統滲透劑開C基礎上,用表面活性劑滲透劑理論,從滲透劑分子的疏水基和親水基入手,進行分子結構的創新設計與合成,經過滲透性能的評價,探討了非離子滲透劑結構與性能間的一些規律,同時也對合成非離子滲透劑反應所用的催化劑進行篩選,得到一種非離子型快速滲透劑。這些工作對滲透劑產品的結構設計以及提高其滲透性能和實際應用,具有重要意義。
1非離子快速滲透荊的研究思路根據表面活性劑滲透劑理論,一般認為,適合作非離子滲透劑的結構特點是:帶支鏈的疏水基比不帶支鏈的滲透性好,親水基在中間的比在末端的滲透性好,親水基小的滲透性好,相對分子質量小的滲透性好,非離子結構中的環氧乙烷加成數在5一巧之間的滲透性好。根據以上結構與性能原理,在傳統非離子滲透劑JFC基礎上,一方面從滲透劑疏水基結構的角度進行研究,即對脂肪醇的碳鏈長度和碳鏈結構進行研究;另一方面從滲透劑親水基結構的角度進行研究,即改變傳統的單用環氧乙烷(EO)加成物方法,引人少量環氧丙烷(PO)加成物,使滲透劑親水基結構中也具有支鏈結構。同時也對合成非離子滲透劑的催化劑進行選擇,得到分布窄、游離醇含量
2實驗部分2.1主要儀器與藥品儀器:wHF一2型高壓釜;全自動儀表控制系統;sP一502型氣相色譜儀;帶氫火焰離子化檢測器和色譜數據處理系統;KH一2000型薄層色譜儀;LC一6A型高效液相色譜儀(日本島津公司制造)。藥品:正己醇,正辛醇,異辛醇,仲辛醇,十二醇,氫氧化鉀,三氟化硼乙醚絡合物均為化學純;堿土金屬復合催化劑,自制;環氧乙烷,工業級,含量大于99.0%,水分小于0.01%;環氧丙烷,工業級,含量大于99.0%,水分小于0.1%。2.2合成方法把一定量的原料醇和催化劑投人高壓釜中,用氮氣置換3次,并升溫開動攪拌,于指定的溫度下負壓脫水至管涼為止,在一定溫度下與環氧化物進行開環聚合反應,按順序分別滴加一定量的環氧乙烷和環氧丙烷,滴加完后老化40而n,然后降溫至80℃出料,得到非離子滲透劑。其中,以三氟化硼乙醚絡合物為酸性催化劑的反應溫度為60~70℃,原料醇脫水在加催化劑前于100~120℃進行;以氫氧化鉀為堿性催化劑的反應溫度為140一160℃,以自制的堿土金屬為復合催化劑的反應溫度為120一140℃,這兩種催化劑和原料醇于120一130℃一起進行脫水處理。
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