脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)(知识资料)
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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
指标样品来源
pH值
(1%水溶液)
总磺化活
性物(%)
二钠盐
(%)
石油醚
可溶物
(%)
色泽
(5%1:1乙醇
液)Hazen
硫酸盐
(%)
样品形态
国外样一 5.28 83.1 3.77 2.86 10 2.3 白色粉末国外样二 4.38 88.4 4.60 1.75 10 0.85 白色片状物国外样三 5.31 84.8 5.03 0.97 10 1.65 白色片状物国外样四 5.96 87.1 3.46 2.38 20 1.10 浅黄色颗粒本公司样 3.81 87.5 4.16 1.76 37 1.62 浅黄色片状从上表可以看到: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。
指标样品
二钠盐/
甲酯磺酸盐
总磺化活性物% 表面张力(mN/m)
国外样一MES 0.045 82.43 32.7
自制 MES 0.030 85.61 29.5
LAS / 95%以上 31.1
AES / 70% 35.1
AOS / / 32.0
皂/ / 25.2
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。
指标 样品
二钠盐/ 甲酯磺酸盐 总磺化 活性物% 泡沫(mm )0/5min
0mg/kg 150 mg/kg 300 mg/kg 国外样一MES
0.045 82.43 183/181 139/139 135/133 自制 MES 0.030 85.61 174/171 143/143 142/140 LAS / 〉95% 179/177 128/128 84/81 AOS / 35% 180/165 192/192 188/188 AES /
70%
181/181
178/178
180/180
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。
指标 样品
二钠盐/ 甲酯磺酸盐
总磺化 活性物%
钙皂分散力
国外样一MES 0.045 82.43 8.33 自制 MES 0.030 85.61 10 二钠盐 ∞ 92.66 4.76 LAS /
95%以上
1.0
图1 各个表面活性剂在不同硬度下的泡沫高度
50100150200
250国外样一MES 自制 MES LAS AOS AES
泡沫高度(m m )
0mg/kg 150mg/kg 300mg/kg
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℃,测试结果列入 水硬度 样品
0 mg/kg
150 mg/kg
250 mg/kg
400 mg/kg
国外样一MES 19.7 15.9 16.7 13.5 自制MES 19.5 16.0 16.6 12.7 LAS 18.3 17.7 15.5 8.0 皂 21.8 15.8 10.3 0.3 AES 15.8 15.1 16.9 13.0 AOS 16.0 15.6 16.8 12.3 标准洗衣粉
/
/
10.3
1.7 (500mg/kg)
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。
图2 pH为2.2时在不同温度下二钠盐含量随时间变化图(10%MES水溶液)
0.6
0.70.80.9
1
1.1
1
2
3
4
5
6
7
时间(小时)
二钠盐含量(%)
65℃
80℃
100℃