油脂基表面活性剂十二酰基二苯醚磺酸盐的合成与性能

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十二烷基二苯醚磺酸盐表面活性剂性能优越,但存在合成路线长、成本高以及催化剂污染大等缺陷。本文针对以上问题,开发了合成十二酰基二苯醚磺酸盐表面活性剂的新路线。首先研究了十二酸与二苯醚的直接Friedel-Crafts酰基化反应,合成了十二酰基二苯醚中间体;然后不还原中间体的羰基直接尝试单磺化和双磺化反应,合成了两种新型油脂基表面活性剂十二酰基二苯醚磺酸钠(MMS)和十二酰基二苯醚双磺酸钠(MDS);最后综合考察了两种表面活性剂的表面活性、耐电解质性及其它应用性能,并与十二烷基二苯醚磺酸盐对比。本文以P2O5/SiO2为Friedel-Crafts酰基化催化剂,以天然油脂的主要成分十二酸为酰化剂,尝试对二苯醚直接实施Friedel-Crafts酰基化反应,经FT-IR和1H-NMR鉴定获得了预期产物十二酰基二苯醚。通过考察催化剂的制备方式,验证了SiO2在P2O5/SiO2中起助催化剂和促进剂作用。考察了Friedel-Crafts酰基化反应中P2O5/SiO2用量、反应时间、原料投料比和反应温度对十二酸转化率的影响,在n(二苯醚): n(十二酸): n(P2O5)=2.5:1:2,60oC下反应5h的优化条件下,十二酸转化率达到94%。以十二酰基二苯醚为中间体,在不还原羰基的前提下探讨其磺化可行性,合成十二酰基二苯醚磺酸盐目标产物,经FT-IR和1H-NMR鉴定,证实成功合成了未检索到CAS号的两种新型油脂基表面活性剂,十二酰基二苯醚单磺酸钠(MMS)和十二酰基二苯醚双磺酸钠(MDS)。通过控制不同磺化剂用量,当n(氯磺酸): n(十二酰基二苯醚)=1.5:1时,产物基本为十二酰基二苯醚单磺酸钠(MMS);当n(氯磺酸): n(十二酰基二苯醚)=5:1时,产物以十二酰基二苯醚双磺酸钠(MDS)为主。考察了老化时间对反应的影响,磺化反应中最佳老化时间为5h,十二酰基二苯醚磺化率为94.5%。分别测定了两种表面活性剂的表面活性、耐电解质性能和钙离子稳定性、钙皂分散力、去污力、润湿力、泡沫性以及乳化力一系列应用性能。两种酰基二苯醚磺酸盐表面活性剂都有很好的低温溶解性和优异的抗硬水能力以及很强的耐电解质性能。十二酰基二苯醚单磺酸钠具有优异的钙皂分散力和与LAS相当的去污力,具有用作新型钙皂分散剂和洗涤剂的潜力;十二酰基二苯醚双磺酸钠的去污力与十二烷基二苯醚双磺酸钠、LAS基本相当,还具有极为突出的低泡性能(几乎无泡),因而有用作低泡洗涤剂或其它低泡功能产品的潜力。
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