异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成与性能研究文献综述
2020-03-27 11:27:10
一.前言
异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯,又叫做异辛苦聚氧乙烯醚磷酸酯。为黄色透明液体,具有良好的润湿性,溶酸性。能降低表面张力,提高悬浮能力及选油的穿透能力。可用于油田用酸化胶束剂,适用于采油过程中稠油油井和低渗透油井的增产措施,用量为酸体积的5%-10%,也用于油污堵塞的注水井的疏通和增注操作,用量为5%。
渗透剂是一类能使液体迅速而均匀渗透到某种固体物质内部的表面活性剂。在纺织印染生产中, 渗透剂的用途十分广泛, 如退浆、精练、漂白、染料的润湿或分散、染色、上浆、树脂整理等, 一般在碱性、中性、酸性溶液中都能应用。渗透剂的应用效果直接影响到产品的质量, 如传统的渗透剂JFC 耐酸、耐碱、耐硬水, 但受浊点及起泡性大的影响, 往往在很多染整工艺中不能采用, 为此必须寻求一种浊点高、耐强碱、耐高温、无毒、低泡、易生物降解的高效渗透剂,满足染整生产加工的需要。
磷酸酯是人们认识最早且研究也较为深入的有机磷化合物。1820 年,I.L.Lassigne 用磷酸与乙醇酯化,人工合成了首个有机磷化合物,开始了有机磷化合物化学。1854 年俄国人以三氯化磷和醇首先生成了磷酸酯,可以说是P#8212;O#8212;C 键化合物的开始。以磷酸酯系为代表的含磷表面活性剂具有优良的抗静电性、乳化分散性、润滑、净洗和耐酸和耐碱等特性。
随着科学研究的不断深入,磷酸酯的巨大工业价值被不断发现和开发,成为磷化学中的一个重要分支。磷酸酯在国外的研究发展也比较早,在20 世纪40 年代就开始在这方面开展了研究工作,美国磷酸酯表面活性剂在20 世纪90 年代初产量约为3 万t,其中1 / 3 是脂肪醇磷酸酯,如辛醇磷酸酯、2- 乙基已醇磷酸酯等,2 / 3 是烷基醚磷酸酯,如直链脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基酚醚磷酸酯和十二脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯等。美国现有50 多种此类产品,生产厂家约有40 多个,日本和西欧等国对含磷表面活性剂的研究亦十分活跃,主要是研究磷酸酯的合成及其复配产品,如洗涤织物材料用浓缩液体洗涤剂和人工洗餐具用液体洗涤剂;陶瓷、玻璃、搪瓷和金属表面清洗剂,用于洗涤和美容的对皮肤刺激少或无刺激性的洗涤剂复配物;对皮肤温和,具有杰出的起泡能力、去垢力和乳化力的磷酸酯;用于制备稳定的水二甲苯乳液的磷酸酯乳化剂;具有良好渗透力、发泡力和乳化力,并有高H LB 值的磷酸酯产品。
目前,国外磷酸酯的生产厂家有日本的松木油脂公司、花王石碱公司、德国BASF 公司、康迪亚公司、希纶赛勤赫公司、Henkel 公司、美国的Monsanto 公司、FMC公司和Stanfer 公司等;而脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯生产厂家较大的有美国的GAF 公司,市场上主要产品有Hostaphat KL、KW,Stroder MO- 100、Victawet 35B和Gafac 等系列。
我国表面活性剂工业起步于20 世纪50 年代中期,最初以阴离子表面活性剂为主,20 世纪70 年代中期开始研制投产磷酸酯类表面活性剂。目前虽已基本实现各类表面活性剂的工业化生产,但在磷酸酯类表面活性剂的开发应用方面还较为落后,好多性能较为优越的品种还未能投产应用,因此对脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯产品的开发和研究具有重要意义。
脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯是由醚型非离子表面活性剂及磷酸酯化而得到的新型阴离子表面活性剂,一般应用较多的为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单酯及双酯。脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯不仅兼具非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的特征,还具有磷酸酯类表
面活性剂的优良性能,其具有诸多特性:① 低刺激性,相对于其他表面活性剂而言,磷酸酯盐具有显著的低刺激性,非常适用于化妆品和日用化学品的制备;② 低毒性,例如壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯对白鼠的半致死量LD50 为7 kg~ 8.7 kg 以上;③ 生物降解性好;④ 稳定性能好,对酸、碱和电解质具有良好的稳定性及耐高温性能;⑤ 配伍相容性好,与阴离子、非离子以及两性表面活性剂都能很好地配伍;⑥ 具有良好的水溶性;⑦ 具有较低的表面张力、润湿性好以及乳化性能好。
脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成一般以脂肪醇聚氧乙烯醚与磷酯化剂反应制取,常用的磷酯化试剂有五氧化二磷、三氯氧磷、聚磷酸和磷酸等。