十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑

陰離子外表活性劑十二烷基苯磺酸鈉

1主要內容背景及概述；十二烷基苯磺酸鈉的結構與性質；十二烷基苯磺酸鈉形成和制備；十二烷基苯磺酸鈉的應用；開展前景。2背景 陰離子外表活性劑是外表活性劑中開展歷史最悠久、產量最大、品種最多的一類產品，其特點是溶于水后能離解出具有外表活性的帶負電荷的基團，由于外表活性劑的價格低廉、性能優(yōu)異，用途廣泛，因此在整個外表活性劑生產中占有很大的比重。 烷基苯磺酸鹽是烷基芳磺酸鹽陰離子外表活性劑中使用最廣泛的。它最早是由石油餾分經(jīng)過硫酸處理后作為產品并得到應有的。人們將石油、煤焦油等餾分中比較復雜的烷基芳烴或其他天然烴類經(jīng)磺化制得的產物稱為“天然磺酸鹽〞，隨著這些粗產品應用的不斷擴大，合成產品便得到很好的開展。

320世紀30年代末期，人們將苯與氯化石油進行烷基化，然后將生成的烷基苯進行磺化制得烷基苯磺酸鹽。這便是烷基芳磺酸鹽的第一批工業(yè)產品，當時絕大多數(shù)產品用于紡織工業(yè)，隨后家用配方便很快出現(xiàn)。 第二次世界大戰(zhàn)后，出現(xiàn)了十二烷基苯磺酸鹽，它是石油催化裂化的副產品四聚丙烯作為烷基化試劑與苯反響，再經(jīng)磺化制得的，由于石油化學品公司能夠將大量的四聚丙烯轉化為十二烷基苯，產品質量高，價格低廉，因此以十二烷基苯為原料的洗滌劑迅速的取代了肥皂，而且十二烷基苯磺酸鹽很快便成為美國用量最大的有機外表活性劑，此時使用的外表活性劑品種雖然應用性能良好，但普遍存在一個嚴重的缺點，便是它們在污水處理裝置中的生物降解速度很低，而且降解不完全，給環(huán)境造成了很大的污染。 4為解決這一問題，20世紀60年代早期，洗滌劑工業(yè)便開始由支鏈烷基苯磺酸鹽的生產轉向直鏈烷基苯酸鹽。由于直鏈產品〔十二苯磺酸鈉〕具有良好的生物降解性，解決了50年代洗滌劑行業(yè)的焦點問題，即洗滌劑泡沫造成的污染問題。在此之后，烷基芳磺酸鹽型陰離子外表活性劑的應用領域不斷擴大，產品的需求量和銷售額不斷提高5烷基苯磺酸鈉是目前生產和銷售量最大的陰離子外表活性劑之一。烷基苯磺酸鈉類外表活性劑主要有倆類產品，其中一類烷基上帶有分支，通常用ABS表示，也有人稱之為分支ABS或硬ABS，這類外表活性劑不容易生物降解，環(huán)境污染較為嚴重，具有一定的公害，目前很多品種已經(jīng)被禁止使用和生產。另一類是現(xiàn)在大多數(shù)國家使用的直連烷基苯磺酸鹽，用LAS表示，也有稱為直鏈ABS或軟ABS，這類產品容易生物降解，不產生公害。我國目前根本上生產和使用的都是直鏈烷基苯磺酸鹽。6直鏈烷基苯磺酸鈉，簡稱LAs，化學結構式為R一◎一so，Na．其中R=C11～C13。烷烴。烷基苯磺酸鈉是陰離子外表活性劑中最重要的品種，也是我國合成洗滌劑活性物的主要構成。烷基苯磺酸鈉去污力強．泡沫力和泡沫穩(wěn)定性好．在酸性、堿性和某些氧化劑(如次氯酸鈉、過氧化物等)溶液中穩(wěn)定性好，是優(yōu)良的洗滌劑和泡沫劑。烷基苯磺酸鈉作為洗滌劑配方的外表活性物易噴霧枯燥成型，其原料來源充足．本錢低，制造工藝成熟，是洗衣粉的必要組分，可適量用于香波、泡沫浴等化裝品中；也可作紡織工業(yè)的清洗劑、染色助劑、金屬清洗劑、造紙工業(yè)的脫墨劑等。7十二烷基苯磺酸鈉的結構與性能

結構：

性能：分子式：C18H29NaO3S分子量：348.48簡稱：SDBS、LAS性狀：固體，白色或淡黃色粉末溶解性：易溶于水，易吸潮結塊毒性：無毒有良好的洗滌去污能力和發(fā)泡性能。

十二烷基苯磺酸鈉十二烷基苯磺酸鈉8對于直鏈烷基苯磺酸鈉，烷基取代基的碳原子數(shù)越少，烷基鏈越短，疏水性越差，在室溫下越容易溶解在水中。反之，碳原子數(shù)越多，烷基鏈越長，疏水性越強，越難溶解。根據(jù)直鏈烷基磺酸鈉的溶解度曲線圖可知，從直鏈的十碳烷基到十六碳烷基，隨烷基鏈的增長外表活性劑的臨界膠束濃度呈下降趨勢，而Krafft點那么逐漸升高。 十二烷基苯磺酸鈉的外表張力較低，潤濕力較好，而且具有較優(yōu)良的發(fā)泡性能及泡沫穩(wěn)定性高。在十二烷基苯磺酸鈉中，帶有正十二烷基的外表活性劑洗凈力最高。9陰離子外表活性劑的特性1、溶解度隨溫度的變化存在明顯的轉折點，即在較低的一段溫度范圍內溶解度隨溫度上升非常緩慢，當溫度上升到某一定值時溶解度隨溫度上升而迅速增大，這個溫度叫做外表活性劑的克拉夫點〔Krafftpoint)。一般離子型外表活性劑都有Krafft點。102〕一般情況下與陽離子外表活性劑配伍性差，容易生成沉淀或使溶液變得渾濁，但在一些特定條件下與陽離子外表活性劑復配可極大地提高外表活性。3〕抗硬水性能差，對硬水的敏感性表現(xiàn)出羧酸鹽＞磷酸鹽＞硫酸鹽＞磺酸鹽的變化順序。4〕在疏水鏈和陰離子頭基之間引入短的聚氧乙烯鏈可極大地改善其耐鹽性能。115〕在疏水鏈和陰離子頭基之間引入短的聚氧丙烯鏈可改善其在有機溶劑中的溶解性，但同時也降低了其生物降解性。6〕羧酸鹽在酸中易析出自由羧酸，硫酸鹽在酸中可發(fā)生自催化作用迅速分解，其他類型陰離子外表活性劑在一般條件下是穩(wěn)定的。7〕陰離子外表活性劑是家用洗滌劑、工業(yè)洗滌劑、干洗劑和潤濕劑的重要成分。12十二烷基苯磺酸鈉的特性優(yōu)點：烷基苯磺酸鈉是中性的，對水硬度較敏感，不易氧化，起泡力強，去污力高，易與各種助劑復配，本錢較低，合成工藝成熟，應用領域廣泛，是非常出色的陰離子外表活性劑。烷基苯磺酸納對顆粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有顯著的去污效果，對天然纖維上顆粒污垢的洗滌作用尤佳，去污力隨洗滌溫度的升高而增強，對蛋白污垢的作用高于非離子外表活性劑，且泡沫豐富。13存在兩個缺點，一是耐硬水較差，去污性能可隨水的硬度而降低，因此以其為主活性劑的洗滌劑必須與適量螯合劑配用。二是脫脂力較強，手洗時對皮膚有一定的刺激性，洗后衣服手感較差，宜用陽離子外表活性劑作柔軟劑漂洗。近年來為了獲得更好的綜合洗滌效果，LAS常與AEO等非離子外表活性劑復配使用。LAS最主要用途是配制各種類型的液體、粉狀、粒狀洗滌劑，擦凈劑和清潔劑等。14陰離子外表活性劑的分類羧酸鹽：羧酸鈉為主，在水中能夠電離出羧酸負離子，代表品種如硬脂酸鈉、N-甲基酰胺羧酸鹽和雷米幫A?；撬猁}sulfonate

：LAS,AOS,MES,SAS,NNO硫酸鹽sulfate

：SDS,AES；磷酸鹽phosphate：有單酯和雙酯兩種類型；代表品種PK,PEK

15十二烷基苯磺酸鈉制造流程16工業(yè)上主要采用苯與長鏈烯烴在酸性催化劑存在下縮合生成十二烷基苯，所用烯烴包括α-烯烴、正構內烯烴和異構烯烴。工業(yè)化的方法有烷烴脫氫法，以正構烷烴為原料，在Pt-Al2O3催化劑上脫氫得到烯烴，再與苯烷基化制得正十二烷基等成品。丙烯四聚法以丙烯-丙烷餾分為原料，在磷酸-硅藻土催化劑作用下，生成丙烯四聚體，再與苯在三氯化鋁催化劑作用下生成帶支鏈烷基苯，經(jīng)精餾后得成品。此外尚可由石蠟裂解法，氯代烷與苯縮合法生產烷基苯。市售的十二烷基苯多為混合物，其烷基鏈的范圍大多在C11至C13。主要用作外表活性劑的原料，用于生產洗滌劑、乳化劑、分散劑、工業(yè)清洗劑等。17合成路線：烷基苯磺酸鈉的生產路線烷基苯磺酸鈉生產工藝路線18生產十二烷基苯磺酸的工藝流程191．烷基苯與三氧化硫進料摩爾比1．03～1．05．三氧化硫稍過量。2．三氧化硫氣體濃度，一般為4％～6％。3．磺化反響的溫度控制(1)三氧化硫一空氣混合氣體的進氣溫度應控制在45～55℃之間(2)磺化器出口磺酸溫度一般為40～45。c．由循環(huán)冷卻水自動控制磺化溫度。冷卻水溫為28C±2。C。烷基苯三氧化硫磺化的工藝控制要點20

4．磺化反響的終點控制：實際生產中一般是測定磺酸中和值。當原料烷基苯分子量為240～245時，磺酸的中和值應為180±2mgKoH悖(相當于128士2mgNaoH／g)。5．老化的時間和溫度：烷基苯磺化后必須進行老化以完成反響。老化時間為20～30min，老化溫度為45～500C。6．水解穩(wěn)定：烷基苯磺酸在老化后必須加水穩(wěn)定才能貯存、運輸?；撬峒铀繛?％左右．用以破壞磺酸酐．使磺酸穩(wěn)定。加水后磺酸即為成品。21天津漢高2003年設計昆明云天化集團的中輕依蘭

07年一次試車成功,性能到達國內外先進水平在此插入照片在此插入照片在此插入照片22典型的膜式磺化反響器23十二烷基苯磺酸鈉的應用陰離子型外表活性劑。因生產本錢低、性能好，因而用途廣泛，是家用洗滌劑用量最大的合成外表活性劑，也生產一局部鎂、鈣等無機鹽及三乙醇胺等有機胺鹽。十二烷基苯磺酸鈣[27176-87-0]具有優(yōu)良的乳化性能，是配制各種農藥用的混合型乳化劑的重要組成局部?？捎杀脚cα-烯烴在三氯化鋁催化劑下縮合，縮合液經(jīng)堿洗、水洗后蒸出回收苯，真空蒸餾得到精制烷基苯。然后用發(fā)煙硫酸磺化、白灰中和〔在2倍量乙醇中進行〕，得到十二烷基苯磺酸鈣。用作丙烯酸酯乳液聚合的陰離子乳化劑。24

C18H29NaO3S大量用于洗衣粉和家用洗凈劑中，也可適量配入香波和泡沫浴等；在纖維工業(yè)中可用作煮練劑、洗手劑、染色助劑；在金屬電鍍過程中用作金屬脫脂劑；在造紙工業(yè)中用作樹脂分散劑、毛氈洗滌劑、脫墨劑；在農藥生產中用作乳化劑、顆粒劑和可濕性粉末劑用的分散劑；在皮革工業(yè)上用作滲透脫脂劑；在肥料工業(yè)中用作防結塊劑；在水泥工業(yè)中用作加氣劑等諸多方面或單獨使用，或作為配合成分使用。25是一種陰離子外表活性劑，其臨界膠束濃度為1.2*10-3mol/L烷基苯磺酸鈉是黃色油狀體，經(jīng)純化可以形成六角形或斜方形強片狀結晶．具有微毒性，已被國際平安組織認定為平安化工原料，可在水果和餐具清洗中應用。烷基苯磺酸鈉在洗滌劑中使用的量最大，由于采用了大規(guī)模自動化生產，價格低廉。在洗滌劑中使用的烷基苯磺酸鈉有支鏈結構(ABS)和直鏈結構(LAS)兩種，支鏈結構生物降解性小，會對環(huán)境造成污染，而直鏈結構易生物降解，生物降解性可大于90%，對環(huán)境污染程度小。26開展前景 我國目前外表活性劑的品種有2000多種仍低于世界的5000多種，在產品的產量和質量還不能滿足國內日益擴大的市場需求，特別是隨著高科技的開展，進口外表活性劑的需求大幅度增加。由于國際石油價格居高不下，只是生產烷基苯的原料價格上升，從而使烷基苯的價格一路上揚。 外表活性劑給人的生活、工農業(yè)生產帶來了極大方便的同時，也給我們的環(huán)境帶來了極大的污染，這是世界性的問題，尤其在我國更應重視，27因此未來外表活性劑的開展應滿足環(huán)保、對人平安和節(jié)能的要求，其開發(fā)研究將向環(huán)境友好型開展，要求有