脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)

脂肪酸甲酯磺酸盐（MES）的性能及应用
1. 产品简介
α-磺基脂肪酸甲酯钠盐（Sodium Fatty Acid Methyl Ester sulfonate简称MES）是一种
由天然油脂为原料，经酯交换、加氢、磺化、中和等工艺制成的性能优良的表面活性剂。

MES具有良好的去污性、钙皂分散性，乳化性、增稠性、水稳定性、对硬水不敏感性、适中的起泡性、低刺激性、低毒性和生物降解性，可应用于许多工业领域如，个人护理品行业，纺织印染工业，皮革工业，矿石浮选业、塑料工业、农业化学品等。

MES除具有一般表面活性剂的优异表面性能，还具有其自身显著特点：刺激性极低对皮肤温和、抗硬水能力强、生物降解性优良、毒性低、与其他表面活性剂配伍性良好、泡沫中
等易冲洗，洗后肤感清爽不滑腻等，是一种理想的个人洗涤用品原料。

2. 产品性能
从上表可以看到：本公司MES除色泽较国外产品稍深外，其重要特征指标二钠盐与国外同类产品相当，其余指标也基本相当。

2.2 性能比较
2.2.1 表面张力
按国标GB 11278-89方法，用圆环（拉起液膜法）来测定表面张力。

因要求试验温度至少高于各物质的克拉夫特温度5℃，故确定试验温度为60℃，溶液浓度为0.2%，在去离子水进行测定。

结果见表1。

由表1看出，MES表面张力较AES的小，与LAS、AOS的接近，皂的表面张力为最小。

2.2.2 泡沫力及稳定性
MES在不同硬水中的起泡性和稳泡性按GB/T 13173.6-91方法测定，试样浓度为
0.02 %，温度40±1℃。

测定结果见下表2和图1。

由表2和图1可看出，MES的泡沫高度随水硬度的增高有一定程度的下降，MES与LAS、AOS、AES比较，在软水中各产品起泡性相当，而在硬水中起泡性较LAS好，比AOS 和AES差。

MES的稳泡性均较好。

总体而言，MES起泡性适中。

2.2.3 钙皂分散力
MES首先是作为一种钙皂分散剂而被认识的。

研究表明：具有不对称结构、且亲水基位于分子末端或接近末端的酯具有较好的钙皂分散性，而MES正符合此推断。

表3为各MES 按国标GB 7463-87方法测得的钙皂分散力。

钙皂分散力为1g分散剂（表面活性剂）可以完全分散的肥皂的量，以克表示。

所以其数值越大，钙皂分散能力越大。

表3可知，自制MES的钙皂分散力比国外样一MES好，MES的钙皂分散能力为LAS的10倍。

2.2.4 去污力
MES有良好的抗硬水度，不易产生皂垢，我们用制备的MES在不同的硬度水中进行去污试验，并与LAS比较，试验方法按GB13174-91，浓度0.2％，温度40±1℃，测试结果
表4中数据表明：自制MES与国外样一MES的去污力在各个硬度下均相近。

在去离子水中，皂和MES的去污力最好；在250mg/kg硬水中，MES的去污力较皂基强；在400mg/kg，硬水中，MES的去污力较LAS强。

MES的去污力与AES和AOS相当；水的硬度越高，MES 的去污性能优点尤为显著。

2.2.5 MES的稳定性
MES在碱性介质中水解属于二级反应，在酸性介质中属于一级反应。

影响MES稳定性的因素有：温度、pH值以及溶液活性物的浓度等。

我们用二钠盐含量的变化考察其稳定性。

配置10%的MES水溶液，用酸和碱分别把pH调至2和12，在不同温度的烘箱中放置，考察二钠盐含量随时间变化情况。

试验结果见下图2、3。

结论：从以上两图表中可以看出，pH为2时，10%MES水溶液在65℃下放置时间6小时二钠盐含量不变化，80℃下放置时间5小时二钠盐含量仅增加0.12%，100℃下放置时间3小时二钠盐含量仅增加0.06%，可以看作基本无变化。

pH为12时，65℃下放置时间6小时二钠盐含量仅增加0.08%，基本无变化；80℃下放置时间5小时二钠盐含量仅增加0.18%，100℃下放置时间3小时二钠盐含量仅增加0.16%，变化不大。

2.2.6 抗硬水能力
MES虽然与钙离子相互作用形成钙盐，但MES却表现出优良的抗硬水性能。

这主要是MES在靠近其磺基处有一甲酯基，其存在可以防止MES钙盐的沉淀，使MES与Ca2+，Mg2+形成一个亚稳态胶束，Ca2+，Mg2+聚集在胶束的周围。

由M.Fujiwara等人研究认为：MES 的钙盐在室温下有非常慢的结晶速度，故在一般的洗涤条件下(水硬度3～10DHo，25℃，洗涤时间10～60min)MES与Ca2+，Mg2+不会形成沉淀，故不会影响去污性。

此外，对于阴离子表面活性剂来说，一般TK(Krafft点)高的表面活性剂与钙镁离子成盐后，会形成较高TK的沉淀。

MES的钠盐变成钙盐后，其TK升高幅度小于AS类表面活性剂，且相比AS类的表面活性剂，MES的钙盐仍具有一定的溶解度和表面活性。

2.2.7生物学性质
2.2.7.1生物降解性
MES有着与肥皂相近而优于LAS的优良生物降解性，在水中五天内能完全消失。

Stein 等人也测定过MES的生物降解性，发现MES的生物降解性优于LAS和AES。

2.2.7.2 毒性
注：* 河水中生物脱离死亡试验** 老鼠口服试验*** 2％溶液用于白鼠剔毛后的背
采用美国鱼和野生动物机构的水生物毒性的评定标准来评价MES对脊椎动物和无脊椎动物的急性毒性（见表6）。

对照表7评定标准，MES属于实际无毒范围。

-1
2.2.7.3 温和性
MES比月桂醇醚硫酸盐(AES)温和，对皮肤的刺激性基本上与月桂醇醚磺基琥珀酸酯相当(见表8)，属于轻微刺激，但在高浓度时(质量分数为36%~38%)对眼有刺激作用。

3. 产品的配方及应用
3.1 不同公司MES的配方对比
表9对不同厂家的MES在基础配方中进行比较，其基础配方：MES：3.5（100％）；AES：5.0（100％）；CAB：5.0（30％）；6501：2.0。

从上表9可以看到：自制的MES在配方中使用，不论是粘度、泡沫、耐寒均于国外的MES产品相近。

3.2 不同基础配方的对比
浴用品和洗手液在当今市场上十分流行，液体个人产品的洗净力好，对皮肤温和，有良好的肤感，因此产品畅销这使传统肥皂和香皂用量下降。

MES可用于配制液皂、洗手液及浴用品如浴液、洗面液等。

它在个人洗涤用品中的应用性能，特别在泡沫和皮肤的感觉上相较于月桂基硫酸盐（AS），月桂基醚硫酸盐(AES)和皂类产品有极大的改善。

考虑浴用品和洗手液的基础配方相近，在下面的配方中不细分产品。

表10是使用MES 和不使用MES的基础配方性能试验。

从表10可以看到：MES的使用不影响基础配方的耐寒、耐热，其耐寒、耐热符合国家标准，因此MES完全可以与AES、CAB、CMEA等复配制备体用洗涤产品。

MES在配方中替代AES或AESA，会使配方泡沫稍有下降，与资料上记载MES为中泡型表面活性剂是相符的；但对于体用产品而言，配方的泡沫已满足使用要求。

MES用于配方后，产品泡沫极易冲洗，洗后皮肤清爽，不滑腻，因此MES完全可以与AES、CAB、6501等复配用于体用洗涤品中。

MES能减少AES类体用产品的洗后滑腻感，大大改善产品使用后的皮肤感觉，在配方产品中，勿需添加减滑剂就能解决洗后皮肤滑腻的问题。

3.3 MES与中性皂基的复配
皂遇水中的钙、镁离子因生成脂肪酸钙、镁皂垢沉淀而使其起泡性能丧失。

MES由于靠近磺酸基处有一个甲酯基，使其能与钙、镁离子形成一个亚稳态的胶束，因此是一种很好的
钙皂分散剂，在皂基型产品中加入少量的MES即可大大提高产品的泡沫性能。

几种表面活性剂与皂基复配的泡沫性能见表11
从表11可以看到：150ppm时泡沫：,皂＞K12＞AOS＞AES＞MES，300ppm时泡沫：, AES ＞MES＞AOS＞K12＞皂，300ppm时泡沫：AOS＞MES＞AES＞K12＞皂，MES在中、高水硬度下，可以明显改善皂的泡沫性能。

以皂类为主的个人洗涤用品，一般都起泡力差，泡沫量少，洗后皮肤干涩；MES具有优异的钙皂分散能力，在中、高水硬度下，可以明显改善皂基的泡沫性能，洗后皮肤清爽不紧绷，因此是一个理想的配制皂基型体用产品的原料。

3.4推荐基础配方
MES不仅能与AES、AESA、皂基等主表面活性剂复配用于个人产品中，也可与MAP、CAB、羧酸盐等辅助表面活性剂及各类调理剂复配使用。

下表12为几个基础推荐配方，可根据需要添加适当的调理剂配制成所需浴液、洗手液及洗面奶等产品。

3.5 建议：
A.由于MES属中泡表面活性剂，大量替代AES、AESA会使配方泡沫稍有影响，建议：配
方MES的加量以控制在5％（折百）以内，透明产品加量2～3％，珠光产品3～4％；
B.制备珠光产品时，MES对珠光有增效作用；建议：制备非透明包装的浴液、洗手液可优
选制成珠光产品。

C.MES产品形态一般为片状或粉体，适用于热配产品；在配方中使用时，可单独或与AES
等一起在40℃～60℃加水先溶解，然后再加入其他表面活性剂。