第七章 非離子表面活性劑

1、 第第 七七 章章非離子表面活性劑非離子表面活性劑n7.1 概述n7.2 非離子表面活性劑的性質(zhì)n7.3 合成聚氧乙烯表面活性劑的基本反應(yīng)氧乙基化反應(yīng)n7.4 非離子表面活性劑的合成本章重點(diǎn)n掌握非離子表面活性劑的性質(zhì)n熟悉非離子表面活性劑的合成方法n了解非離子表面活性劑的應(yīng)用7.1 概述概述非離子型表面活性劑非離子型表面活性劑在水溶液中在水溶液中不電離不電離其親水基主要是由具有一定數(shù)量的其親水基主要是由具有一定數(shù)量的含氧基團(tuán)含氧基團(tuán)（醚基或羥基）（醚基或羥基）與水構(gòu)與水構(gòu)成氫成氫鍵實(shí)現(xiàn)溶解的一類表面活性劑鍵實(shí)現(xiàn)溶解的一類表面活性劑正是這一特點(diǎn)決定了非離子型表面活性劑在某些方面正是這一特點(diǎn)決定

2、了非離子型表面活性劑在某些方面比比離子型表面活性劑離子型表面活性劑優(yōu)越優(yōu)越什么是什么是非離子性表面活性劑非離子性表面活性劑呢？呢？特點(diǎn)特點(diǎn)1234567特點(diǎn)(1)(1)是表面活性劑家族第二大類，產(chǎn)量僅次是表面活性劑家族第二大類，產(chǎn)量僅次于陰離子表面活性劑。于陰離子表面活性劑。(2)(2)由于非離子表面活性劑不能在水溶液中由于非離子表面活性劑不能在水溶液中離解為離子，因此，離解為離子，因此，穩(wěn)定性高，不受酸、穩(wěn)定性高，不受酸、堿、鹽所影響，耐硬水性強(qiáng)堿、鹽所影響，耐硬水性強(qiáng)。(3)(3)與其它表面活性劑及添加劑與其它表面活性劑及添加劑相容性較好相容性較好，可與陰、陽、兩性離子型表面活性劑混可與陰

3、、陽、兩性離子型表面活性劑混合使用。合使用。(4)(4)由于在溶液中不電離，故在一般固體表由于在溶液中不電離，故在一般固體表面上不易發(fā)生強(qiáng)烈吸附。面上不易發(fā)生強(qiáng)烈吸附。(5)(5)聚氧乙烯型非離子表面活性劑的物理化聚氧乙烯型非離子表面活性劑的物理化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)烈依賴于溫度，隨溫度升高，學(xué)性質(zhì)強(qiáng)烈依賴于溫度，隨溫度升高，在水中變得不溶在水中變得不溶( (濁點(diǎn)現(xiàn)象濁點(diǎn)現(xiàn)象) )。但糖基非。但糖基非離子表面活性劑的性質(zhì)具有正常的溫度離子表面活性劑的性質(zhì)具有正常的溫度依賴性，如溶解性隨溫度升高而增加。依賴性，如溶解性隨溫度升高而增加。(6)(6)非離子表面活性劑具有高表面活性，其非離子表面活性劑具有高表面

4、活性，其水溶液的表面張力低，臨界膠團(tuán)濃度低，水溶液的表面張力低，臨界膠團(tuán)濃度低，膠團(tuán)聚集數(shù)大，增溶作用強(qiáng)，具有良好膠團(tuán)聚集數(shù)大，增溶作用強(qiáng)，具有良好的乳化力和去污力。的乳化力和去污力。(7)(7)與離子型表面活性劑相比，非離子表面與離子型表面活性劑相比，非離子表面活性劑一般來講起泡性能較差，因此適活性劑一般來講起泡性能較差，因此適合于配制低泡型洗滌劑和其它低泡型配合于配制低泡型洗滌劑和其它低泡型配方產(chǎn)品。方產(chǎn)品。(8)(8)非離子表面活性劑在溶液中不帶電荷，非離子表面活性劑在溶液中不帶電荷，不會與蛋白質(zhì)結(jié)合，因而毒性低，對皮不會與蛋白質(zhì)結(jié)合，因而毒性低，對皮膚刺激性也較小。膚刺激性也較小。(9

5、)(9)非離子表面活性劑產(chǎn)品，大部分呈液態(tài)非離子表面活性劑產(chǎn)品，大部分呈液態(tài)或漿狀，這是與離子型表面活性劑不同或漿狀，這是與離子型表面活性劑不同之處。之處。分類按親水基結(jié)構(gòu)的不同，分為按親水基結(jié)構(gòu)的不同，分為 1 1、聚乙二醇型：由、聚乙二醇型：由含有活潑氫的憎水性含有活潑氫的憎水性原料原料同同環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷加成應(yīng)反應(yīng)制成。加成應(yīng)反應(yīng)制成。 2 2、多元醇型：、多元醇型：脂肪酸脂肪酸與與多元醇多元醇如甘油、如甘油、失水山梨醇、蔗糖等生成的多元醇部分失水山梨醇、蔗糖等生成的多元醇部分酯。酯。 多元醇型多元醇型 聚乙二醇型聚乙二醇型分分類類2 烷基酚烷基酚聚氧乙烯聚氧乙烯醚醚R R O OO O

6、 ( ( CHCH2 2CHCH2 2H H) )n nO OO O ( ( C CH H2 2C CH H2 2) )1 10 0H HC C H H9 91 19 9壬基壬基酚酚聚氧乙烯聚氧乙烯醚醚OP-101 脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷平平加平平加3 聚氧乙烯聚氧乙烯烷基烷基酰醇胺酰醇胺RCO-NH-(CH2CH2O)n-HRCO-NH-CH2CH2 -OH尼諾爾尼諾爾 4 脂肪酸脂肪酸聚氧乙烯聚氧乙烯烷烷酯酯R-COO-(CH2CH2O)n-H5 聚氧乙烯聚氧乙烯烷基烷基胺胺2 2CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH2 2CHCHOHOHOHOHO OHOHO

7、O OC CO OR R6 多元醇多元醇表面活性劑表面活性劑單硬脂酸單硬脂酸甘油甘油酯酯季戊四醇季戊四醇酯酯失水山梨醇失水山梨醇酯酯7 聚醚聚醚表面活性劑表面活性劑聚氧乙烯聚氧乙烯 - 聚氧丙烯聚氧丙烯 共聚共聚三嵌段共聚物三嵌段共聚物8 其它類型其它類型表面活性劑表面活性劑高級硫醇高級硫醇配位健型配位健型7.2 非離子表面活性劑的性質(zhì)非離子表面活性劑的性質(zhì)7.2.1 HLB值值 親油親油 | 親水親水 HLB值 0 1 3 6 7 8 10 12 13 15 18 20 | |消泡| | | 潤濕劑 |增溶劑| | 石蠟 W/O乳化劑乳化劑 |去污| 聚乙二醇 | 滲透作用 | | | O/

8、W 乳化劑乳化劑 | |1 聚乙二醇型非離子表面活性劑聚乙二醇型非離子表面活性劑 HLB值值HLB = E / 5E 加成加成聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 多元醇型非離子表面活性劑多元醇型非離子表面活性劑 HLB值值HLB = 20 ( 1 S / A )S 多元醇酯的皂化值多元醇酯的皂化值A(chǔ) 原料脂肪酸的的酸值原料脂肪酸的的酸值7.2.2 濁點(diǎn)及親水性濁點(diǎn)及親水性+ H2O7.2.2.1 7.2.2.1 濁點(diǎn)及親水性濁點(diǎn)及親水性1 1、濁點(diǎn)的定義及意義、濁點(diǎn)的定義及意義 凡有活性氫的化合物均可與環(huán)氧乙烷凡有活性氫的化合物均可與環(huán)氧乙烷縮合制成聚乙二醇型非離子表面活性劑。縮合制成

9、聚乙二醇型非離子表面活性劑。這類表面活性劑的親水性，是靠分子中的這類表面活性劑的親水性，是靠分子中的氧原子與水中的氫形成氫鍵、產(chǎn)生水化物氧原子與水中的氫形成氫鍵、產(chǎn)生水化物而具有的。而具有的。 聚乙二醇鏈有兩種狀態(tài)：在聚乙二醇鏈有兩種狀態(tài)：在無水無水狀態(tài)狀態(tài)時為時為鋸齒型鋸齒型，而在，而在水溶液中水溶液中主要是主要是曲折曲折型。型。 鋸齒型 蜿曲型 在水中成為曲折型時，親水性的在水中成為曲折型時，親水性的氧原子氧原子即被置于鏈的即被置于鏈的外外側(cè)側(cè)，憎水性的，憎水性的- -CHCH2 2- -基位于基位于里面里面，因而鏈周圍就變得容易與，因而鏈周圍就變得容易與水結(jié)合。此結(jié)構(gòu)雖然很大，但其整體恰

10、似一個親水基。因水結(jié)合。此結(jié)構(gòu)雖然很大，但其整體恰似一個親水基。因此，聚乙二醇鏈顯示出較大的親水性。此，聚乙二醇鏈顯示出較大的親水性。 分子中分子中環(huán)氧乙烷的聚合度越大，即醚鍵環(huán)氧乙烷的聚合度越大，即醚鍵- -O-O-越多，親水越多，親水性越大。性越大。 氫鍵的鍵能較低，結(jié)構(gòu)松馳氫鍵的鍵能較低，結(jié)構(gòu)松馳。當(dāng)表面活性劑的水溶液溫。當(dāng)表面活性劑的水溶液溫度升高時，分子的熱運(yùn)動加劇，結(jié)合在氧原子上的水分子度升高時，分子的熱運(yùn)動加劇，結(jié)合在氧原子上的水分子脫落，形成的氫鍵遭到破壞，使親水性降低，表面活性劑脫落，形成的氫鍵遭到破壞，使親水性降低，表面活性劑在水中的溶解度下降。在水中的溶解度下降。 當(dāng)溫度

11、升高到一定程度時，表面活性劑從溶液中析出，當(dāng)溫度升高到一定程度時，表面活性劑從溶液中析出，使原來透明的溶液變渾濁，這時的溫度為使原來透明的溶液變渾濁，這時的溫度為濁點(diǎn)濁點(diǎn)。7.2.2.2 7.2.2.2 影響非離子表面活性劑濁點(diǎn)的因影響非離子表面活性劑濁點(diǎn)的因素素 濁點(diǎn)隨著環(huán)氧乙烷加成數(shù)的增加而升高。濁點(diǎn)隨著環(huán)氧乙烷加成數(shù)的增加而升高。但到但到100100以上后，上升率非常緩慢。以上后，上升率非常緩慢。 影響因素有：影響因素有：1 1）疏水基的種類）疏水基的種類2 2）疏水基碳鏈的長度）疏水基碳鏈的長度3 3）親水基的影響）親水基的影響4 4）添加劑的影響）添加劑的影響1 1）疏水基的種類疏水

12、基的種類 疏水基的疏水基的親油性越大親油性越大，表面活性劑的親水性越，表面活性劑的親水性越低，低，濁點(diǎn)越低濁點(diǎn)越低。2 2）疏水基碳鏈的長度疏水基碳鏈的長度 同類親油基，同類親油基，碳數(shù)越多碳數(shù)越多，疏水性越強(qiáng)，相應(yīng)的，疏水性越強(qiáng)，相應(yīng)的親水性越弱，親水性越弱，濁點(diǎn)降低濁點(diǎn)降低。3 3）親水基的影響親水基的影響 疏水基固定時，疏水基固定時，濁點(diǎn)隨環(huán)氧乙烷加成數(shù)或聚氧濁點(diǎn)隨環(huán)氧乙烷加成數(shù)或聚氧乙烯鏈長的增加而升高乙烯鏈長的增加而升高，親水性增加。，親水性增加。4 4）添加劑的影響添加劑的影響 添加非極性物質(zhì)，濁點(diǎn)升高，添加芳香族化合添加非極性物質(zhì)，濁點(diǎn)升高，添加芳香族化合物或極性物質(zhì)，濁點(diǎn)下降；

13、加入物或極性物質(zhì)，濁點(diǎn)下降；加入NaOHNaOH等堿性物質(zhì)等堿性物質(zhì)時，濁點(diǎn)急劇下降。時，濁點(diǎn)急劇下降。7.2.2.3 水水 數(shù)數(shù)將將1.0g非離子表面活性劑非離子表面活性劑溶于溶于30mL二氧六環(huán)二氧六環(huán)中中向得到的溶液中滴加向得到的溶液中滴加水水直到溶液直到溶液渾濁渾濁這時候所消耗的這時候所消耗的水水的的體積體積 mL叫水?dāng)?shù)叫水?dāng)?shù)水?dāng)?shù)也可用來表示非離子表面活性水?dāng)?shù)也可用來表示非離子表面活性劑的親水性，水?dāng)?shù)上升，親水性增劑的親水性，水?dāng)?shù)上升，親水性增強(qiáng)。強(qiáng)。二氧六環(huán)二氧六環(huán)nCAS No.CAS No.：123-91-1123-91-1 n化學(xué)名：化學(xué)名：1 1，4-4-二氧六環(huán)二氧六環(huán) n

14、商品名：二氧六環(huán)商品名：二氧六環(huán) n英文名：英文名：1 1，4-Dioxane 4-Dioxane n分子式：分子式：C C4 4H H8 8O O2 2 n分子量：分子量：88.10688.106 n規(guī)格：規(guī)格：Q Q321283GRC03-2003321283GRC03-2003 n性狀：無色、微有醚香透明液體，具有醚類的一般特性，易燃性狀：無色、微有醚香透明液體，具有醚類的一般特性，易燃 n密度：密度：1.030-1.035g1.030-1.035gmlml（2020） n沸點(diǎn)：沸點(diǎn)：101101 n凝固點(diǎn)：凝固點(diǎn)：10.5-1210.5-12 n蒸發(fā)殘渣：蒸發(fā)殘渣：0.010.01 n

15、酸度：酸度：0.010.01（以（以CH3COOHCH3COOH計）計） n醛：適合試驗(yàn)醛：適合試驗(yàn) n水份：水份：0.10.1 n過氧化物：過氧化物：0.0050.005（以（以H2O2H2O2計）計） n含量：含量：99.599.5 n用途用途：本品為一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，用途廣泛。：本品為一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，用途廣泛。主要用于醫(yī)藥行業(yè)作萃取劑，在主要用于醫(yī)藥行業(yè)作萃取劑，在1,1,1-1,1,1-三氯乙三氯乙烷生產(chǎn)中作穩(wěn)定劑，在聚氨酯合成革生產(chǎn)中，烷生產(chǎn)中作穩(wěn)定劑，在聚氨酯合成革生產(chǎn)中，替代二甲基酰胺、四氫呋喃作為揮發(fā)性溶劑。替代二甲基酰胺、四氫呋喃作為揮發(fā)性溶劑。在涂料、油漆工藝中作剝離

16、劑。在染料工業(yè)中在涂料、油漆工藝中作剝離劑。在染料工業(yè)中作為溶劑和分散劑。在印刷油墨方面作穩(wěn)定劑。作為溶劑和分散劑。在印刷油墨方面作穩(wěn)定劑。并可作為金屬表面處理劑，還可用于化妝品，并可作為金屬表面處理劑，還可用于化妝品，香料制造、電鍍等方面。香料制造、電鍍等方面。 n安全特性安全特性：本品屬易爆液體，空氣中爆炸極限：本品屬易爆液體，空氣中爆炸極限為為2-22%2-22%。對皮膚、肺粘膜有刺激性，嚴(yán)重中。對皮膚、肺粘膜有刺激性，嚴(yán)重中毒時可損傷毒時可損傷 肝、腎。肝、腎。 n貯存貯存：本品屬吸濕性易燃物，應(yīng)貯存于陰涼干：本品屬吸濕性易燃物，應(yīng)貯存于陰涼干燥處，防止暴曬，遠(yuǎn)離火源燥處，防止暴曬，遠(yuǎn)

17、離火源 n運(yùn)輸運(yùn)輸：避免劇烈撞擊，避免在高溫下停留暴曬：避免劇烈撞擊，避免在高溫下停留暴曬 7.2.3 CMC非離子表面活性劑非離子表面活性劑的的 CMC 較低較低十六烷基十六烷基硫酸鈉的硫酸鈉的 cmc 5.810-4 mol /L十六醇十六醇6mol環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷加成物的加成物的 cmc 1.010-6 mol /L原因？原因？規(guī)律規(guī)律121 親水基親水基2 疏水基疏水基 非離子表面活性劑的非離子表面活性劑的CMCCMC較低，一般較低，一般比比陰離子型表面活性劑低陰離子型表面活性劑低1-21-2個數(shù)量級個數(shù)量級。 原因：原因：1 1）非離子表面活性劑本身非離子表面活性劑本身不發(fā)生電離不發(fā)

18、生電離，不，不帶電荷，沒有靜電斥力，易形成膠束；帶電荷，沒有靜電斥力，易形成膠束；2 2）分子中的親水部分體積較大，只靠極性）分子中的親水部分體積較大，只靠極性原子形成氫鍵溶于水，與離子型表面活性原子形成氫鍵溶于水，與離子型表面活性劑相比，與溶劑作用力較弱，易形成膠束。劑相比，與溶劑作用力較弱，易形成膠束。規(guī)律：規(guī)律： 1 1）隨著）隨著疏水基碳鏈長度的增加疏水基碳鏈長度的增加，表面活，表面活性劑的親水性下降，性劑的親水性下降，CMCCMC降低降低； 2 2）隨著）隨著聚氧乙烯聚合度的增加聚氧乙烯聚合度的增加，表面活，表面活性劑的親水性增強(qiáng)，性劑的親水性增強(qiáng)，CMCCMC提高提高。7.2.4

19、7.2.4 表面張力表面張力影響因素：影響因素：1 1、疏水基官能團(tuán)的影響、疏水基官能團(tuán)的影響 不同疏水基的表面活性劑具有不同不同疏水基的表面活性劑具有不同的表面張力。的表面張力。2 2、親水基的影響、親水基的影響 隨聚氧乙烯鏈長度的增加，即環(huán)氧隨聚氧乙烯鏈長度的增加，即環(huán)氧乙烷數(shù)的增加，表面張力升高。乙烷數(shù)的增加，表面張力升高。3 3、溫度、溫度 溫度升高，表面張力下降。溫度升高，表面張力下降。7.2.5 7.2.5 潤濕性潤濕性測定方法測定方法紗帶沉降法紗帶沉降法：在給定的溫度下，一定的時：在給定的溫度下，一定的時間內(nèi)，使紗帶下降所需要的表面活性劑間內(nèi)，使紗帶下降所需要的表面活性劑的濃度。

20、濃度越低，表面活性劑的潤濕的濃度。濃度越低，表面活性劑的潤濕性越高。性越高。規(guī)律：規(guī)律：1 1）隨碳數(shù)的增加，潤濕性降低。）隨碳數(shù)的增加，潤濕性降低。2 2）疏水基相同時，環(huán)氧乙烷疏水基相同時，環(huán)氧乙烷EOEO加成數(shù)越加成數(shù)越多，親水性越強(qiáng)、潤濕力越差多，親水性越強(qiáng)、潤濕力越差。7.2.6 7.2.6 起泡性和洗滌性起泡性和洗滌性 起泡性通常起泡性通常比離子型低比離子型低。 聚乙二醇型非離子表面活性劑的起聚乙二醇型非離子表面活性劑的起泡性在泡性在EOEO的加成摩爾數(shù)少時，溶解性的加成摩爾數(shù)少時，溶解性差，起泡性差。隨著差，起泡性差。隨著EOEO加成摩爾數(shù)的增加成摩爾數(shù)的增加，起泡性逐漸增加。加

21、，起泡性逐漸增加。 EOEO的加成摩爾數(shù)為的加成摩爾數(shù)為10-1510-15時，一般都時，一般都表現(xiàn)出高的起泡性。表現(xiàn)出高的起泡性。 聚乙二醇型非離子型表面活性劑中，高聚乙二醇型非離子型表面活性劑中，高級脂肪醇與環(huán)氧乙烷的加成物是目前廣泛級脂肪醇與環(huán)氧乙烷的加成物是目前廣泛使用的一類非離子型洗滌劑。使用的一類非離子型洗滌劑。 月桂醇聚氧乙烯醚及壬基酚聚氧乙烯醚月桂醇聚氧乙烯醚及壬基酚聚氧乙烯醚是其中最好使用，用量最多的產(chǎn)品。是其中最好使用，用量最多的產(chǎn)品。 脂肪醇聚氧乙烯醚中的脂肪醇聚氧乙烯醚中的EOEO鏈的聚合度一鏈的聚合度一般在般在1010時具有較好的洗滌能力。時具有較好的洗滌能力。 壬基

22、酚聚氧乙烯醚用于羊毛洗滌時，壬基酚聚氧乙烯醚用于羊毛洗滌時，EOEO鏈以鏈以6-126-12最好，用于棉布洗滌時，最好，用于棉布洗滌時，EOEO鏈以鏈以1010為最好。為最好。7.2.7 生物降解性和毒性生物降解性和毒性 非離子活性物不帶電荷，不會與蛋白非離子活性物不帶電荷，不會與蛋白質(zhì)結(jié)合。所以對皮膚的刺激較小，毒性也質(zhì)結(jié)合。所以對皮膚的刺激較小，毒性也較低，并隨較低，并隨EOEO鏈的增長而降低。鏈的增長而降低。 生物降解性以直鏈烷基較好，烷基酚生物降解性以直鏈烷基較好，烷基酚類較差，類較差，EOEO數(shù)越多，生物降解性也越差。數(shù)越多，生物降解性也越差。7.3 合成合成聚氧乙烯聚氧乙烯表面活性

23、劑的基本反應(yīng)表面活性劑的基本反應(yīng)氧乙基化反應(yīng)氧乙基化反應(yīng)7.3.1 反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷 環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷一、理化性能一、理化性能 一種最簡單的一種最簡單的環(huán)醚環(huán)醚，在常溫下是無色的，在常溫下是無色的氣體，在低于氣體，在低于 10.7 10.7時是無色易流動的液時是無色易流動的液體，有乙醚的氣味，其蒸氣對眼和鼻粘膜體，有乙醚的氣味，其蒸氣對眼和鼻粘膜有刺激性，易溶于水、多數(shù)有機(jī)溶劑有刺激性，易溶于水、多數(shù)有機(jī)溶劑, ,與水與水、酒精、乙醚相互混溶。、酒精、乙醚相互混溶。 化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，能與許多化合物起化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，能與許多化合物起加成反應(yīng)，與加成反應(yīng)，與空氣形成爆炸性混合物

24、空氣形成爆炸性混合物，爆，爆炸極限為炸極限為3%-100%3%-100%（體積）（體積）。 環(huán)氧乙烷是一種高毒性物質(zhì)，空氣中允環(huán)氧乙烷是一種高毒性物質(zhì)，空氣中允許量為許量為100100PPMPPM，吸入環(huán)氧乙烷能引起麻醉吸入環(huán)氧乙烷能引起麻醉中毒。中毒。 無色透明、無機(jī)械雜質(zhì)。無色透明、無機(jī)械雜質(zhì)。 蒸汽壓：蒸汽壓：145.91145.91kPa/20kPa/20閃點(diǎn)：閃點(diǎn)：-17.8/-17.8/開杯，開杯，熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：-112.2-112.2，沸點(diǎn)：沸點(diǎn)：10.410.4，密度：相對密度密度：相對密度( (水水=1)0.87=1)0.87；相對密度；相對密度( (空氣空氣=1)1.5=1)

25、1.5n環(huán)氧乙烷的加成產(chǎn)物統(tǒng)稱為環(huán)氧乙烷的加成產(chǎn)物統(tǒng)稱為環(huán)氧乙烷加環(huán)氧乙烷加成物成物，簡稱為加成物，有酯型、醚型、，簡稱為加成物，有酯型、醚型、胺型等幾類。胺型等幾類。n例如：例如：1 1摩爾壬基酚與此摩爾壬基酚與此1010摩爾環(huán)氧乙烷摩爾環(huán)氧乙烷進(jìn)行加成反應(yīng)，生成的產(chǎn)物稱為壬基酚進(jìn)行加成反應(yīng)，生成的產(chǎn)物稱為壬基酚聚氧乙烯（聚氧乙烯（1010）醚。）醚。二、爆炸性能二、爆炸性能n液態(tài)環(huán)氧乙烷：易燃，并有自聚合趨勢，但對液態(tài)環(huán)氧乙烷：易燃，并有自聚合趨勢，但對引爆劑卻是穩(wěn)定的。引爆劑卻是穩(wěn)定的。n氣態(tài)環(huán)氧乙烷：甚至在缺氧和缺空氣時也能爆氣態(tài)環(huán)氧乙烷：甚至在缺氧和缺空氣時也能爆炸分解。爆炸波蔓延極

26、為迅速，在密閉的容器炸分解。爆炸波蔓延極為迅速，在密閉的容器內(nèi)，壓力可達(dá)原始壓力的內(nèi)，壓力可達(dá)原始壓力的15-5015-50倍。倍。n防爆措施：最安全的防爆措施是用防爆措施：最安全的防爆措施是用惰性氣體惰性氣體（如（如N N2 2、COCO2 2或或CHCH4 4）來稀釋來稀釋環(huán)氧乙烷氣體。環(huán)氧乙烷氣體。n環(huán)氧乙烷與氮的混合氧化在環(huán)氧乙烷含量低于環(huán)氧乙烷與氮的混合氧化在環(huán)氧乙烷含量低于75%75%時，是不爆炸的，在生產(chǎn)中，為了安全起時，是不爆炸的，在生產(chǎn)中，為了安全起見，這種混合氣體，應(yīng)只含有見，這種混合氣體，應(yīng)只含有65%65%的環(huán)氧乙烷的環(huán)氧乙烷氣體氣體n十分重要的是十分重要的是混合氣體必

27、須不含空氣混合氣體必須不含空氣，因，因?yàn)榭諝獾拇嬖跁够旌蠚怏w的爆炸極限值為空氣的存在會使混合氣體的爆炸極限值大大降低。大大降低。n例如：例如： 存在存在3%3%空氣空氣，由，由70%70%環(huán)氧乙烷氣體和環(huán)氧乙烷氣體和27%27%氮氮?dú)饨M成的混合氣體就會過到爆炸極限。氣組成的混合氣體就會過到爆炸極限。 如果有如果有15%15%空氣空氣存在，達(dá)到爆炸極限環(huán)氧存在，達(dá)到爆炸極限環(huán)氧乙烷與氮?dú)獾幕旌媳葹橐彝榕c氮?dú)獾幕旌媳葹?0%50%：35%35%； 如果有如果有50%50%空氣存在，兩種氣體的混合比空氣存在，兩種氣體的混合比為為10%10%：40%40%。三、安全措施三、安全措施1 1、環(huán)氧乙烷的

28、操作室，必須采取防爆措施，、環(huán)氧乙烷的操作室，必須采取防爆措施，滅絕火種。滅絕火種。2 2、剛開始著火時，必須立即以、剛開始著火時，必須立即以二氧化碳二氧化碳熄熄滅。倘若火勢較大，很難用水澆滅，因滅。倘若火勢較大，很難用水澆滅，因?yàn)橐簯B(tài)環(huán)氧乙烷燃燒時，要用為液態(tài)環(huán)氧乙烷燃燒時，要用2222倍體積倍體積以上的水稀釋，才能澆滅。以上的水稀釋，才能澆滅。3 3、在、在8 8小時工作時間內(nèi)，密閉的操作室環(huán)氧乙小時工作時間內(nèi)，密閉的操作室環(huán)氧乙烷氣體濃度不得超過烷氣體濃度不得超過5050cmcm3 3/m/m3 3，以防止過量環(huán)以防止過量環(huán)氧乙烷氣體吸入人體。氧乙烷氣體吸入人體。 操作人員應(yīng)具備氧氣裝置

29、和配備環(huán)氧乙烷操作人員應(yīng)具備氧氣裝置和配備環(huán)氧乙烷專用過濾式防毒面具，預(yù)防發(fā)生中毒事故。專用過濾式防毒面具，預(yù)防發(fā)生中毒事故。 中毒者應(yīng)立即轉(zhuǎn)移到新鮮空氣的地方，讓其中毒者應(yīng)立即轉(zhuǎn)移到新鮮空氣的地方，讓其保持安靜，如出現(xiàn)呼吸困難癥狀，立即進(jìn)行人保持安靜，如出現(xiàn)呼吸困難癥狀，立即進(jìn)行人工呼吸，并請醫(yī)生搶救，有惡心和嘔吐癥狀的工呼吸，并請醫(yī)生搶救，有惡心和嘔吐癥狀的中毒者，應(yīng)平臥床上，飲用大量熱水。中毒者，應(yīng)平臥床上，飲用大量熱水。4 4、接觸環(huán)氧乙烷的皮膚，應(yīng)立即用大量、接觸環(huán)氧乙烷的皮膚，應(yīng)立即用大量水水和肥皂沖洗和肥皂沖洗。沾上環(huán)氧乙烷的衣物，應(yīng)立即。沾上環(huán)氧乙烷的衣物，應(yīng)立即脫去，使環(huán)氧乙

30、烷逸散。脫去，使環(huán)氧乙烷逸散。5 5、操作時應(yīng)戴防護(hù)眼鏡。環(huán)氧乙烷傷及眼、操作時應(yīng)戴防護(hù)眼鏡。環(huán)氧乙烷傷及眼睛時，須用大量睛時，須用大量水沖洗水沖洗1515分鐘分鐘，并請眼科醫(yī)，并請眼科醫(yī)生治療。生治療。四、環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)四、環(huán)氧乙烷的生產(chǎn) 環(huán)氧乙烷是制備非離子表面活性劑的重環(huán)氧乙烷是制備非離子表面活性劑的重要原料，它的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有兩種：要原料，它的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有兩種：n氯醇法氯醇法n直接氧化法直接氧化法1 1、氯醇法、氯醇法 環(huán)氧乙烷是環(huán)氧乙烷是19251925年開始工業(yè)化生產(chǎn)的，年開始工業(yè)化生產(chǎn)的，世界上建立的世界上建立的第一個工業(yè)裝置第一個工業(yè)裝置采用的是氯采用的是氯醇法。醇法

31、。 氯醇法生產(chǎn)技術(shù)簡單，乙烯消耗定額氯醇法生產(chǎn)技術(shù)簡單，乙烯消耗定額低，故目前國內(nèi)仍有不少生產(chǎn)規(guī)模小的低，故目前國內(nèi)仍有不少生產(chǎn)規(guī)模小的工廠應(yīng)用這種方法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷和環(huán)氧工廠應(yīng)用這種方法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷。丙烷。生產(chǎn)包括兩個基本反應(yīng)：生產(chǎn)包括兩個基本反應(yīng)：n乙烯與次氯酸生成氯乙醇乙烯與次氯酸生成氯乙醇n 氯乙醇脫氯化氫反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷氯乙醇脫氯化氫反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷1 1）乙烯與次氯酸反應(yīng)乙烯與次氯酸反應(yīng)n反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：45-5045-50，反應(yīng)在連續(xù)反應(yīng)器中，反應(yīng)在連續(xù)反應(yīng)器中進(jìn)行進(jìn)行n乙烯與氯氣的摩爾比乙烯與氯氣的摩爾比1.1:1-1.2:11.1:1-1.2:12 2）氯乙醇脫氯

32、化氫反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷氯乙醇脫氯化氫反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷 工業(yè)生產(chǎn)中用工業(yè)生產(chǎn)中用石灰乳石灰乳（氫氧化鈣）與氯乙（氫氧化鈣）與氯乙醇作用生成環(huán)氧乙烷。醇作用生成環(huán)氧乙烷。 石灰乳：石灰乳：10-12%10-12%CaCa（OHOH）2 2漿料進(jìn)行皂化漿料進(jìn)行皂化反應(yīng)。反應(yīng)。 副產(chǎn)物有水、石灰、氯化鈣、乙二醇副產(chǎn)物有水、石灰、氯化鈣、乙二醇n為避免環(huán)氧乙烷在堿性介質(zhì)中大量水解為避免環(huán)氧乙烷在堿性介質(zhì)中大量水解生成乙二醇，可將生成乙二醇，可將堿液加到氯乙醇中堿液加到氯乙醇中，當(dāng)環(huán)氧乙烷生成后立即蒸出。當(dāng)環(huán)氧乙烷生成后立即蒸出。n反應(yīng)釜的上方設(shè)有回流冷凝器，使上升反應(yīng)釜的上方設(shè)有回流冷凝器，使上升環(huán)氧乙烷

33、中的大量水和氯乙醇蒸氣冷凝環(huán)氧乙烷中的大量水和氯乙醇蒸氣冷凝下來，并回流至反應(yīng)釜內(nèi)。下來，并回流至反應(yīng)釜內(nèi)。氯醇法缺點(diǎn)：氯醇法缺點(diǎn)： 消耗大量的氯氣和石灰，氯化鈣溶液給消耗大量的氯氣和石灰，氯化鈣溶液給污水處理造成很大困難，而且副產(chǎn)物鹽酸污水處理造成很大困難，而且副產(chǎn)物鹽酸對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。 因此氯醇法后來逐漸被直接氧化法取因此氯醇法后來逐漸被直接氧化法取代，美國則在代，美國則在19711971年前后將此法全部淘汰。年前后將此法全部淘汰。2 2、直接氧化法、直接氧化法 1953 1953年美國設(shè)計（年美國設(shè)計（SDSD）公司成功建立了年產(chǎn)公司成功建立了年產(chǎn)2727t t的空氣氧化

34、法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的工業(yè)裝置，此后的空氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的工業(yè)裝置，此后該法被廣泛使用并逐步取代氯乙醇法。該法被廣泛使用并逐步取代氯乙醇法。 1958 1958年美國的殼牌開發(fā)（年美國的殼牌開發(fā)（Shell DevelopmentShell Development）公司發(fā)展發(fā)氧氣氧化法，建立了年產(chǎn)公司發(fā)展發(fā)氧氣氧化法，建立了年產(chǎn)2 2萬噸環(huán)氧萬噸環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)裝置。乙烷的生產(chǎn)裝置。 由于廉價的純氧易于制得，因此該法頗受人們由于廉價的純氧易于制得，因此該法頗受人們的重視，到的重視，到19751975年世界上氧氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙年世界上氧氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)能力已超過空氣氧化法。烷的生產(chǎn)能力已

35、超過空氣氧化法。 該法的生產(chǎn)過程是乙烯和氧在銀催化劑的該法的生產(chǎn)過程是乙烯和氧在銀催化劑的催化下氧化制得環(huán)氧乙烷，反應(yīng)式為催化下氧化制得環(huán)氧乙烷，反應(yīng)式為 溫度：溫度：232-315 232-315 壓力：壓力：1000-20001000-2000Kpa Kpa 催化劑：銀催化劑：銀n主要副反應(yīng)：主要副反應(yīng)：n乙烯完全氧化成二氧化碳和水是強(qiáng)放熱乙烯完全氧化成二氧化碳和水是強(qiáng)放熱反應(yīng)，其熱效應(yīng)比主反應(yīng)乙烯的環(huán)氧化反應(yīng)，其熱效應(yīng)比主反應(yīng)乙烯的環(huán)氧化要高約要高約1010倍。完全氧化副反應(yīng)不僅使環(huán)倍。完全氧化副反應(yīng)不僅使環(huán)氧乙烷的收率降低，而且由于產(chǎn)生大量氧乙烷的收率降低，而且由于產(chǎn)生大量的熱量會使反

36、應(yīng)區(qū)域的溫度迅速上升，的熱量會使反應(yīng)區(qū)域的溫度迅速上升，發(fā)生發(fā)生飛溫現(xiàn)象飛溫現(xiàn)象。n加入適量的抑制劑加入適量的抑制劑如二氯乙烷能減少副如二氯乙烷能減少副反應(yīng)的發(fā)生，及時移走反應(yīng)熱，把溫度反應(yīng)的發(fā)生，及時移走反應(yīng)熱，把溫度控制在一定的范圍內(nèi)，也能減少副反應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，也能減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高氧化反應(yīng)的選擇性。的發(fā)生，提高氧化反應(yīng)的選擇性。 n催化劑：直接氧化法所用的銀催化劑由催化劑：直接氧化法所用的銀催化劑由活性組分銀、載體和助催化劑組成。工活性組分銀、載體和助催化劑組成。工業(yè)催化劑中銀的重量含量一般為業(yè)催化劑中銀的重量含量一般為15%15%，呈，呈薄層，均勻分布在載體上。載體一般為薄

37、層，均勻分布在載體上。載體一般為氧化鋁和碳化硅。助催化劑有堿土金屬氧化鋁和碳化硅。助催化劑有堿土金屬和堿金屬，可以是其氧化物或氫氧化物、和堿金屬，可以是其氧化物或氫氧化物、有機(jī)或無機(jī)酸的鹽類。有機(jī)或無機(jī)酸的鹽類。n氧化法工藝新，反應(yīng)過程中不用氯氣，氧化法工藝新，反應(yīng)過程中不用氯氣，生產(chǎn)費(fèi)用比氯乙醇法低，而且產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)費(fèi)用比氯乙醇法低，而且產(chǎn)品質(zhì)量較好，環(huán)氧乙烷純度較好，環(huán)氧乙烷純度99.9%99.9%。而氯乙醇。而氯乙醇法產(chǎn)品一般純度要求法產(chǎn)品一般純度要求9898。氧化法操作。氧化法操作復(fù)雜，技術(shù)要求高，更適合于大規(guī)模工復(fù)雜，技術(shù)要求高，更適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。業(yè)生產(chǎn)。開環(huán)聚合開環(huán)聚合 機(jī)理

38、機(jī)理齊聚物齊聚物低聚物低聚物n堿堿催化：多數(shù)催化：多數(shù)酸酸催化：少數(shù)催化：少數(shù)7.3.2 影響反應(yīng)的主要因素影響反應(yīng)的主要因素溫度溫度壓力壓力+催化劑催化劑7.3.2.1 7.3.2.1 原料的影響原料的影響1 1、環(huán)氧化物的影響、環(huán)氧化物的影響 環(huán)氧乙烷反應(yīng)速率最快，反應(yīng)活性高。環(huán)氧乙烷反應(yīng)速率最快，反應(yīng)活性高。2 2、含活潑氫原料的影響、含活潑氫原料的影響 規(guī)律：規(guī)律：給出氫原子的能力越強(qiáng)，反應(yīng)活性越高給出氫原子的能力越強(qiáng)，反應(yīng)活性越高。1 1）碳鏈長度增加，醇的活性降低，反應(yīng)速率減）碳鏈長度增加，醇的活性降低，反應(yīng)速率減慢；慢；2 2）羥基不同，氧乙基化反應(yīng)速率：伯醇）羥基不同，氧乙基化

39、反應(yīng)速率：伯醇仲醇仲醇叔醇；叔醇；3 3）酚類反應(yīng)物：）酚類反應(yīng)物：CHCH3 3O- O- -CH-CH3 3 H H -Br -Br - -NONO2 27.3.2.2 7.3.2.2 催化劑的影響催化劑的影響1 1、使用酸性催化劑比使用堿性催化劑的反應(yīng)速、使用酸性催化劑比使用堿性催化劑的反應(yīng)速率快率快80-10080-100倍。倍。2 2、堿性催化劑的堿性強(qiáng)弱影響反應(yīng)速率。、堿性催化劑的堿性強(qiáng)弱影響反應(yīng)速率。 堿性越強(qiáng)，催化反應(yīng)速率越快。堿性越強(qiáng)，催化反應(yīng)速率越快。KOHKOHCHCH3 3ONaONaC C2 2H H5 5ONaONaNaOHNaOHK K2 2COCO3 3 Na

40、Na2 2COCO3 3 3 3、采用不同催化劑影響產(chǎn)物的組成，即環(huán)氧乙、采用不同催化劑影響產(chǎn)物的組成，即環(huán)氧乙烷加成數(shù)或聚合度烷加成數(shù)或聚合度n n的分布。的分布。 酸催化劑有副產(chǎn)物生成，工業(yè)生產(chǎn)上酸催化劑有副產(chǎn)物生成，工業(yè)生產(chǎn)上主要采主要采用堿催化劑用堿催化劑。7.3.2.3 7.3.2.3 溫度的影響溫度的影響 溫度升高，反應(yīng)速率加快。溫度升高，反應(yīng)速率加快。 但這一規(guī)律并不是呈線性關(guān)系。在相但這一規(guī)律并不是呈線性關(guān)系。在相同溫度增量下，環(huán)氧乙烷加成速率曲線在同溫度增量下，環(huán)氧乙烷加成速率曲線在高溫下的斜率比在低溫時的斜率大。高溫下的斜率比在低溫時的斜率大。7.3.2.4 7.3.2.4

41、 壓力的影響壓力的影響n隨著反應(yīng)體系壓力的升高，反應(yīng)速率加隨著反應(yīng)體系壓力的升高，反應(yīng)速率加快?？?。n由于在反應(yīng)體系中反應(yīng)壓力與環(huán)氧乙烷由于在反應(yīng)體系中反應(yīng)壓力與環(huán)氧乙烷的濃度成正比，壓力升高，環(huán)氧乙烷濃的濃度成正比，壓力升高，環(huán)氧乙烷濃度加大，反應(yīng)速率加快。度加大，反應(yīng)速率加快。7.4 非離子表面活性劑的合成非離子表面活性劑的合成7.4.1 脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯基聚氧乙烯基醚醚 AEOC12H25OH 平平加平平加 OC12H25O-(CH2CH2O)n -H NaOH催化催化150180oCPeregal O 脂肪醇聚氧乙烯醚的結(jié)構(gòu)通式為脂肪醇聚氧乙烯醚的結(jié)構(gòu)通式為C12H25O-(CH2

42、CH2O)n -H ，是最重要的非，是最重要的非離子表面活性劑品種之一，商品名為離子表面活性劑品種之一，商品名為平平平平加加。 物理形態(tài)隨聚氧乙烯基聚合度的增加物理形態(tài)隨聚氧乙烯基聚合度的增加從液體到蠟狀固體，但一般情況下以從液體到蠟狀固體，但一般情況下以液液體形式存在體形式存在，不易加工成顆粒狀。，不易加工成顆粒狀。 黏度黏度隨隨環(huán)氧乙烷數(shù)的含量增加而增大環(huán)氧乙烷數(shù)的含量增加而增大。 近幾十年內(nèi)，增長速度非?？?。近幾十年內(nèi)，增長速度非?？臁Ｔ颍涸颍?家用重垢洗滌劑消耗量很大，生化降解家用重垢洗滌劑消耗量很大，生化降解性優(yōu)良，價格低廉，幾乎是所有表面活性性優(yōu)良，價格低廉，幾乎是所有表面活性

43、劑中價格最低者，大量消耗于加工劑中價格最低者，大量消耗于加工AESAES。C12H25OH 7.4.1.1高碳醇的制備高碳醇的制備1 天然油脂和脂肪酸的還原天然油脂和脂肪酸的還原2 有機(jī)合成法有機(jī)合成法羰基合成法羰基合成法齊格勒法齊格勒法石蠟法石蠟法伯、仲醇伯、仲醇伯醇伯醇仲醇仲醇C12H25OH 7.4.1.2 環(huán)氧乙烷的制備環(huán)氧乙烷的制備1 氯乙醇法氯乙醇法2 直接氧化法直接氧化法CH2 = CH2C12H25OH C12H25O-(CH2CH2O)n -H NaOH催化催化150180oC以以C C1818H H3737（OCHOCH2 2CHCH2 2）10 10 OHOH為例為例 ：

44、 主要設(shè)備：主要設(shè)備：不銹鋼壓力釜不銹鋼壓力釜。 將十八醇加入不銹鋼壓力反應(yīng)釜中，然后加將十八醇加入不銹鋼壓力反應(yīng)釜中，然后加入入50%NaOH50%NaOH溶液，其用量為十八醇用量的溶液，其用量為十八醇用量的0.5%0.5%。加熱至加熱至100100真空脫水真空脫水1h1h。然后通入氮?dú)庖在s走。然后通入氮?dú)庖在s走空氣，防止環(huán)氧乙烷發(fā)生危險，最后加熱到空氣，防止環(huán)氧乙烷發(fā)生危險，最后加熱到150150，用氮?dú)膺B續(xù)將，用氮?dú)膺B續(xù)將EOEO壓入反應(yīng)釜中，壓力維壓入反應(yīng)釜中，壓力維持在（持在（0.2MPa0.2MPa），溫度保持在），溫度保持在130-180130-180反應(yīng)數(shù)反應(yīng)數(shù)小時，控制通入小

45、時，控制通入EOEO的量，保證一定摩爾比和聚合的量，保證一定摩爾比和聚合度。度。 聚合反應(yīng)結(jié)束后，物料經(jīng)聚合反應(yīng)結(jié)束后，物料經(jīng)乙酸中和乙酸中和，最后，最后在漂白釜內(nèi)用在漂白釜內(nèi)用雙氧水漂白雙氧水漂白除去反應(yīng)雜質(zhì)的深黃除去反應(yīng)雜質(zhì)的深黃色色素，使表面活性劑有良好的外觀，最終得色色素，使表面活性劑有良好的外觀，最終得到產(chǎn)品。到產(chǎn)品。 實(shí)際上環(huán)氧乙烷的實(shí)際上環(huán)氧乙烷的加成是逐漸進(jìn)行的加成是逐漸進(jìn)行的，首，首先加成先加成1 1個環(huán)氧乙烷分子，繼而加成上第個環(huán)氧乙烷分子，繼而加成上第2 2個、個、第第3 3個個當(dāng)加成上當(dāng)加成上10101515個后，則顯現(xiàn)出最個后，則顯現(xiàn)出最佳的洗滌能力。佳的洗滌能力。

46、常用的長鏈脂肪醇有月桂醇、油醇、棕櫚常用的長鏈脂肪醇有月桂醇、油醇、棕櫚醇、硬脂醇、環(huán)己醇、萜烯醇等。醇、硬脂醇、環(huán)己醇、萜烯醇等。 乳白色或米黃色軟膏狀，遇冷即冷凍。乳白色或米黃色軟膏狀，遇冷即冷凍。 平平加：平平加： 易溶于水，在易溶于水，在硬水硬水、酸液酸液或或堿液堿液中不起變化而很穩(wěn)定，中不起變化而很穩(wěn)定，是一種優(yōu)良擴(kuò)散劑。有很強(qiáng)的是一種優(yōu)良擴(kuò)散劑。有很強(qiáng)的擴(kuò)散擴(kuò)散能力。能力。 對各種纖維無結(jié)合能力，所以應(yīng)用后亦易洗去。對各種纖維無結(jié)合能力，所以應(yīng)用后亦易洗去。有有潤濕潤濕力，并能發(fā)生泡沫。力，并能發(fā)生泡沫。 對直接染料和還原染料有很高的親和力，起對直接染料和還原染料有很高的親和力，起

47、緩染緩染作作用；有用；有剝色剝色能力。能力。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：起泡力差和只能制成液體或半固體狀。起泡力差和只能制成液體或半固體狀。1 作擴(kuò)散劑作擴(kuò)散劑 2 勻染劑勻染劑 3 剝色助劑剝色助劑 4 半防染劑半防染劑5 防白助劑防白助劑 6 增艷劑增艷劑 7 凈洗劑凈洗劑 8 防靜電劑防靜電劑 9 乳化劑乳化劑用途：用途：7.4.2 烷基酚烷基酚聚氧乙烯基聚氧乙烯基醚醚O OO O ( ( C CH H2 2C CH H2 2) )1 10 0H HC C H H9 91 19 91 烷基酚的制備烷基酚的制備OP-101 與烯烴反應(yīng)與烯烴反應(yīng)2 與鹵代烷反應(yīng)與鹵代烷反應(yīng) 商品名稱為商品名稱為OPOP類

48、。類。 烷基酚與環(huán)氧乙烷起加成反應(yīng)，則得到烷基酚與環(huán)氧乙烷起加成反應(yīng)，則得到烷基酚聚氧乙烯醚，常用的酚有辛基酚、烷基酚聚氧乙烯醚，常用的酚有辛基酚、壬基酚等。壬基酚等。 OP OP類非離子表面活性劑對酸堿及氧化劑類非離子表面活性劑對酸堿及氧化劑都較穩(wěn)定，不易水解，成本也較低，廣泛都較穩(wěn)定，不易水解，成本也較低，廣泛用于紡織工業(yè)、民用及工業(yè)洗滌劑。用于紡織工業(yè)、民用及工業(yè)洗滌劑。 但由于生物降解性較差，所是用量在逐但由于生物降解性較差，所是用量在逐漸減少。漸減少。 反應(yīng)為兩個階段，第一階段是壬基酚與反應(yīng)為兩個階段，第一階段是壬基酚與等摩爾量的環(huán)氧乙烷加在成，直到壬基酚等摩爾量的環(huán)氧乙烷加在成，直

49、到壬基酚全部轉(zhuǎn)化為單一的加成物后，才開始第二全部轉(zhuǎn)化為單一的加成物后，才開始第二階段即環(huán)氧乙烷的聚合反應(yīng)。階段即環(huán)氧乙烷的聚合反應(yīng)。 這類表面活性劑的生產(chǎn)大多采用這類表面活性劑的生產(chǎn)大多采用間歇法間歇法操作條件操作條件 ：溫度：溫度：1701703030壓力：壓力：0.15-0.3MPa0.15-0.3MPa催化劑：（氫氧化鈉或氫氧化鉀）催化劑：（氫氧化鈉或氫氧化鉀）0.1%-0.1%- 0.5% 0.5%。 在不銹鋼高壓釜中進(jìn)行氧乙基化反應(yīng)，在不銹鋼高壓釜中進(jìn)行氧乙基化反應(yīng)，反應(yīng)器內(nèi)裝有攪拌和蛇管，釜外帶有夾套。反應(yīng)器內(nèi)裝有攪拌和蛇管，釜外帶有夾套。 將烷基酚和氫氧化鈉或氫氧化鉀催化劑（用將

50、烷基酚和氫氧化鈉或氫氧化鉀催化劑（用量為烷基酚用量的量為烷基酚用量的0.1-0.5%0.1-0.5%）加入反應(yīng)釜內(nèi)，）加入反應(yīng)釜內(nèi)，抽抽真空并用氮?dú)獗Ｗo(hù)真空并用氮?dú)獗Ｗo(hù)，在無水無氧條件下，用氮?dú)?，在無水無氧條件下，用氮?dú)鈱h(huán)氧乙烷加入釜內(nèi)，維持將環(huán)氧乙烷加入釜內(nèi)，維持0.15-0.3MPa0.15-0.3MPa壓力和壓力和1701703030的溫度進(jìn)行氧乙烯化加成反應(yīng)，直至的溫度進(jìn)行氧乙烯化加成反應(yīng)，直至環(huán)氧乙烷加完為止。環(huán)氧乙烷加完為止。 冷卻后冷卻后用乙酸或檸檬酸中和反應(yīng)物用乙酸或檸檬酸中和反應(yīng)物, ,再用再用雙氧雙氧水水(H(H2 2O O2 2) )漂白或活性炭脫色漂白或活性炭脫色以改

51、善產(chǎn)品顏色，最以改善產(chǎn)品顏色，最終制得烷基酚聚氧乙烯醚產(chǎn)品。終制得烷基酚聚氧乙烯醚產(chǎn)品。7.4.2.3 7.4.2.3 性質(zhì)與用途性質(zhì)與用途 烷基酚聚氧乙烯醚類表面活性劑商品名烷基酚聚氧乙烯醚類表面活性劑商品名為為OPOP系列，具有如下特性：系列，具有如下特性：由于環(huán)氧乙烷加入量不同，可制得油溶由于環(huán)氧乙烷加入量不同，可制得油溶性，弱親水性及濁點(diǎn)達(dá)性，弱親水性及濁點(diǎn)達(dá)100100以上的強(qiáng)親水以上的強(qiáng)親水性化合物；性化合物；O OO O ( ( C CH H2 2C CH H2 2) )1 10 0H HC C H H9 91 19 9nn = 16 油溶性油溶性 n 8 水溶性，濁點(diǎn)水溶性，濁

52、點(diǎn)50oCn = 89 潤濕性、去污力、乳化性能皆佳潤濕性、去污力、乳化性能皆佳 n 10 潤濕性、去污力下降，濁點(diǎn)升高潤濕性、去污力下降，濁點(diǎn)升高特點(diǎn)特點(diǎn)表面張力隨環(huán)氧乙烷加成數(shù)不同發(fā)生變表面張力隨環(huán)氧乙烷加成數(shù)不同發(fā)生變化。化。n=8-10n=8-10時，水溶液潤濕性好，表面時，水溶液潤濕性好，表面張力低。張力低。n n1515，可在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中使，可在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中使用。隨著用。隨著n n的增加，水溶液的表面張力逐的增加，水溶液的表面張力逐漸升高。漸升高?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸和強(qiáng)堿耐酸和強(qiáng)堿，在高溫時在高溫時亦不容易被破壞亦不容易被破壞?？捎糜诮饘偎嵯醇皬?qiáng)堿性洗凈劑中?？捎?/p>

53、于金屬酸洗及強(qiáng)堿性洗凈劑中。還可以用作滲透劑、乳化劑、洗滌劑及還可以用作滲透劑、乳化劑、洗滌劑及染色中的剝色劑等。染色中的剝色劑等。對氧化劑穩(wěn)定對氧化劑穩(wěn)定，遇某些氧化劑如次氯酸，遇某些氧化劑如次氯酸鈉、高硼酸鹽及過氧化物等不易被氧化。鈉、高硼酸鹽及過氧化物等不易被氧化。不易生物降解。不易生物降解。7.4.3 聚乙二醇聚乙二醇脂肪酸酯脂肪酸酯R-COO-(CH2CH2O)n-H1 脂肪酸與脂肪酸與環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷反應(yīng)反應(yīng)2 脂肪酸與脂肪酸與聚乙二醇聚乙二醇反應(yīng)反應(yīng)n HO-CH2CH2-OH乙二醇乙二醇HO-(CH2CH2O)n-H聚乙二醇聚乙二醇 表面活性劑中存在表面活性劑中存在酯鍵酯鍵，對

54、熱、酸、堿，對熱、酸、堿等不夠穩(wěn)定，溶解度也不如醚類。表面活等不夠穩(wěn)定，溶解度也不如醚類。表面活性及去污力均不如醇醚和酚醚。性及去污力均不如醇醚和酚醚。 屬低泡性表面活性劑，主要用于紡織工屬低泡性表面活性劑，主要用于紡織工業(yè)油劑、抗靜電劑、柔軟劑等。業(yè)油劑、抗靜電劑、柔軟劑等。 脂肪酸與環(huán)氧乙烷在催化劑存在下起加成反應(yīng)脂肪酸與環(huán)氧乙烷在催化劑存在下起加成反應(yīng)生成脂肪酸聚氧乙烯酯，反應(yīng)式如下：生成脂肪酸聚氧乙烯酯，反應(yīng)式如下： 另一種方法是用脂肪酸與聚乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)另一種方法是用脂肪酸與聚乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)制得：制得： 此反應(yīng)中，聚乙二醇有此反應(yīng)中，聚乙二醇有2 2個羥基，如無特殊催化控制，

55、個羥基，如無特殊催化控制，酯化所得的非離子酯總會有一定比例的雙酯，此外，酯化所得的非離子酯總會有一定比例的雙酯，此外，通過酯交換亦形成雙酯：通過酯交換亦形成雙酯： 性質(zhì)與所用的性質(zhì)與所用的脂肪酸種類脂肪酸種類和所加成的和所加成的環(huán)氧乙環(huán)氧乙烷數(shù)目烷數(shù)目有關(guān)。有關(guān)。 脂肪酸的脂肪酸的碳原子數(shù)越多，溶解度越小碳原子數(shù)越多，溶解度越小，濁點(diǎn)，濁點(diǎn)越高，但是含羥基或是不飽和的脂肪酸則屬例外。越高，但是含羥基或是不飽和的脂肪酸則屬例外。 環(huán)氧乙烷分子數(shù)目對酯的影響與脂肪醇聚氧環(huán)氧乙烷分子數(shù)目對酯的影響與脂肪醇聚氧乙烯醚時的情形相似。乙烯醚時的情形相似。 碳原子數(shù)為碳原子數(shù)為12121818的脂肪酸的脂肪

56、酸接上接上12121515個分個分子的環(huán)氧乙烷子的環(huán)氧乙烷有很好的有很好的洗滌力洗滌力； 低于此數(shù)如接上低于此數(shù)如接上5 56 6個分子的環(huán)氧乙烷則具個分子的環(huán)氧乙烷則具有有油溶性乳化力油溶性乳化力。 聚乙二醇脂肪酸酯的滲透力、洗滌力聚乙二醇脂肪酸酯的滲透力、洗滌力較脂肪醇和烷基酚的聚氧乙烯醚類較脂肪醇和烷基酚的聚氧乙烯醚類差差，主，主要用作乳化劑、分散劑、纖維油劑和染色要用作乳化劑、分散劑、纖維油劑和染色助劑等。助劑等。 易受酸、堿溶液易受酸、堿溶液水解水解而形成原脂肪酸和而形成原脂肪酸和聚乙二醇，在強(qiáng)酸溶液中失去洗滌力，在聚乙二醇，在強(qiáng)酸溶液中失去洗滌力，在強(qiáng)堿溶液中其洗滌力遠(yuǎn)不及由同樣脂

57、肪酸強(qiáng)堿溶液中其洗滌力遠(yuǎn)不及由同樣脂肪酸制成的肥皂，但還是可以用作家庭用洗衣制成的肥皂，但還是可以用作家庭用洗衣粉的成分。粉的成分。 將橄欖油與聚乙二醇在堿催化下進(jìn)行酯交將橄欖油與聚乙二醇在堿催化下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，可得到聚乙二醇油酸和油酸單甘油酯換反應(yīng)，可得到聚乙二醇油酸和油酸單甘油酯的混合物，反應(yīng)過程如下的混合物，反應(yīng)過程如下： 這種混合物是具有特殊性能的油溶性乳化這種混合物是具有特殊性能的油溶性乳化劑，具有廣泛用途。劑，具有廣泛用途。7.4.4 脂肪酰醇胺脂肪酰醇胺聚氧乙烯聚氧乙烯酰胺酰胺RCONH2 NaOH催化催化主要反應(yīng)主要反應(yīng) 這類非離子表面活性劑具有這類非離子表面活性劑具有較強(qiáng)的

58、起泡和穩(wěn)較強(qiáng)的起泡和穩(wěn)泡作用泡作用，常用作，常用作泡沫促進(jìn)劑泡沫促進(jìn)劑和和泡沫穩(wěn)定劑泡沫穩(wěn)定劑，其中，其中有的具有良好的洗滌力、增溶力和增稠作用。有的具有良好的洗滌力、增溶力和增稠作用。 這類較早的產(chǎn)品是月桂酰二乙醇胺，它是由這類較早的產(chǎn)品是月桂酰二乙醇胺，它是由月桂酸和二乙醇胺在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下加熱進(jìn)行縮合月桂酸和二乙醇胺在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下加熱進(jìn)行縮合反應(yīng)制得的：反應(yīng)制得的： 月桂酰二乙醇胺不溶于水，當(dāng)再與月桂酰二乙醇胺不溶于水，當(dāng)再與1 1分子二乙醇胺結(jié)合成復(fù)合物分子二乙醇胺結(jié)合成復(fù)合物 時，才具有良好的水溶性和洗滌力，可用時，才具有良好的水溶性和洗滌力，可用作洗滌劑中的穩(wěn)泡劑，也可用作乳化劑和作

59、洗滌劑中的穩(wěn)泡劑，也可用作乳化劑和防銹劑及干洗皂等。防銹劑及干洗皂等。 這種表面活性劑的穩(wěn)定性和耐水解性這種表面活性劑的穩(wěn)定性和耐水解性優(yōu)于脂肪酸聚氧乙烯酯。優(yōu)于脂肪酸聚氧乙烯酯。 用椰子油及椰油酸酯來制取烷醇酰胺，用椰子油及椰油酸酯來制取烷醇酰胺，如國產(chǎn)凈洗劑如國產(chǎn)凈洗劑65016501及及65026502： 凈洗劑凈洗劑65016501是由油酸乙酯與二乙醇胺按是由油酸乙酯與二乙醇胺按質(zhì)量比質(zhì)量比1.11.1：1 1，在純堿存在下，在純堿存在下，140-150140-150反應(yīng)反應(yīng)3h3h，即得所需產(chǎn)品。，即得所需產(chǎn)品。 凈洗劑凈洗劑65026502由椰子油和二乙醇胺、氫氧由椰子油和二乙醇胺

60、、氫氧化鉀按質(zhì)量比化鉀按質(zhì)量比1.251.25：1 1：0.0050.005混合，混合，130130反應(yīng)反應(yīng)5h5h，得到黃色或琥珀色黏稠液體。，得到黃色或琥珀色黏稠液體。 烷基醇酰胺具有烷基醇酰胺具有使水溶液變稠的特性使水溶液變稠的特性，濃度低于濃度低于10%10%的溶液黏度可增至幾百厘泊，的溶液黏度可增至幾百厘泊，聚氧乙烯型非離子表面活性劑雖然也可以聚氧乙烯型非離子表面活性劑雖然也可以得到黏稠的溶液，但濃度一般需在得到黏稠的溶液，但濃度一般需在40-50%40-50%。 常在洗滌劑和個人衛(wèi)生用品的配方中用常在洗滌劑和個人衛(wèi)生用品的配方中用作黏稠劑。作黏稠劑。 7.4.5 聚氧乙烯基烷基聚氧