聚氧乙烯脂肪酸酯结构与性能关系的探讨

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和 软脂 酸 不 同组 成 和 不 同加 成 数 的 表 面 物 性
R C O O C H2 C H 2 OH+ ( Ⅱ 一1 ) C H ! —cH — 且 。

O RCOO ( CH 2 CH2 O) H
副 反应 :
2 RCOO ( CH  ̄ CH! O) H— RCOO ( CH2 CH I O) OCR + HO ( CH 2 CH 2 O) H
6 7 0 0 6 0 9 6 5 2 6 2 4 8 . 9 4 4 1 7 E 5 7 <1 0 < l 0 < 1 0 < 1 0 5 . 7 5 6 . 2 3 7 3 7 6 . 0 0 6 2 0
在 确 定疏 水 基 原 料 月 桂 酸 : 软 脂 酸 =7 3 ( 质 量 比) 的条件下 , 改 变亲水基 聚合度 , 各 种 聚 合 度 活性 物 的 表 面 活性 数据 见 表 2 。
表 1 疏 水基组 分 比与表 面活 性关 系的数 据
编 号 L 一 0 1 L 一 0 2 L — O 3 L 一 0 4 L — O 5
月桂 酸/ 软脂 酸 ( m)
表 面 张 力
1 0 O: C 7I 3 5 I 5 3I 7 ]} 1 0
散 力稍 有 下 降 。 3 . 1 . 5 击 污值
当聚合度继 续增大 时 , 泡 高 及 其 稳 定 性 稍 有
下 降。 3 . 2 . 4 分散 力
聚 氧 乙烯脂 肪 酸 酯类 活性 物 去 污 力 均 很 强 。在 亲 水 基 聚 合 度 为 1 0的 条件 下 , 疏 水 基 原 料 为 纯 月 桂 酸 的活 性 物 较纯 软脂 酸 时 的活 性 物去污值高 , 且 随着 软 脂 酸 质量 比 的 增大 , 去 污 值 逐 渐 下 降
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第 6期






7 1 0 1 6 2 8 . 2 5 6
测定 0 . 2 浓 度 试 样
b . 表 面 张 力 用 B Z Y一 1 8 0表 面 张 力 仪 ,
润湿力 ( s) 泡高 ( am ) r 开 始
主反应 :
RCOO H + CH2 — c H2

聚 氧 乙烯 脂 肪 酸 酯 是 具 有 两 亲 结构 的 非 离子表面活性剂 。 它 是 国外 6 O年代 以来 开 发 出来 的一 种 新 型 非 离子 表 面 活性 剂 。 然而 ,
在 脂 肪 酸 氧 乙烯 化 原 料组 成对 其表 面物 性 影 响 方 面 的探 讨 , 则 颇 为少 见 。
3 . 1 . 6 浊 点
当亲 水 基 的聚 合 度 大 于 1 O时 , 其 分 散 力
均较好 。聚合度等于 1 0 时, 分散力最佳 。
3 . 2 . 5 击 污 值
随亲水基聚合度的增大 , 去 污值 升 高 。 当 聚合度在 1 5 ~2 O区 间 时 , 去 污 效 果 最 好 。 当 聚合 度大于 2 O以后 , 随 着 聚 合 度 的增 大 , 去 污值呈下降趋势 。
<1 0 < 1 0 6 9 8 1 9 1
p H值
5 . 6 2 6 . 2 3 5 . 9 5 . 8 5 5 . 6 1
f . 润湿 力 : 取 1 浓度 试样 , 在4 0 ℃恒 温
3 结果与讨论
3 . 1 不 同疏 水 基 组 成 对 表 面 物 性 的影 响 由表 1可 见 , 在 亲 水 基 聚 合 度 相 同 的情 况下, 由于 疏 水 基 结 构 的 变 化 , 各 种 表 面 物性 的变 化 具 有 下列 不 同 的趋 势 。 3 . 1 . 1 表 面 张 力 疏 水 基 原 料 为纯 月桂 酸 的表 面 张 力 与疏 水 基 原 料 为 纯 软 脂 酸 的表 面 张 力 基 本 相 同 ; 当 两 种 酸 以 任 一 比例 混 合 时 , 其 表 面 张 力 的 值 也基 本 相 同 。这说 明在 亲 水 基 聚 合 度 为 1 o 的条 件 下 , 疏 水 基 原 料 从 月 桂 酸 到 软脂 酸 的 变化 , 并 不 影 响 聚 氧 乙 烯 脂 肪 酸 酯 降 低 表 面
3 0 . 6 0 2 9 . 54 3 2 . 65 3 O . 4 4 3 1 . 8
×1 0 一S N/ c m) 润湿 力 ( s ) 8 1 O 1 0 . 4 1 7 3 2
3 . 1 . 2 润 湿 力 疏 水 基原 料 为纯 月桂 酸 的润 湿 能 力和 疏 水基 原料为纯软脂 酸的 润湿能 力差别很 大 。 这 说 明 疏 水 基 团 的 碳 数 对 润 湿 力 的 影 响 较 大。 在亲水基团一致的条件下 , 碳 数高 的疏 水 基 团, 其润湿 能力较差 ; 碳数 低 的疏水 基 团 , 其 润 湿能 力较 好 。 随 着 软脂 酸 质 量 比 的增 大 , 月桂 酸质 量 比的减 少 , 其润湿能力逐渐 下降。
3 . 2 . 6 浊 点
在亲水基聚合度为 1 0的 条件 下 , 除 纯 月 桂 酸 做 为疏 水 基 原 料 , 活性 物 的浊 点 为 7 ℃ 外, 其 它 四 种 活 性 物 的 浊 点均 为 1 O ℃以下。 这 说 明混合 酸做为疏 水基原 料 , 浊 点 的 大 小 取 决 于 浊 点 较 低 的活 性 物 。 3 . 2 亲水 基聚 合 度 对表 面物 性 的影 响
待 环 氧 乙烷 加 完 后 , 用冰 乙 酸 中 和 , 最 后 用 双 氧水漂 白, 得棕色产 品 。 2 . 3 . 2 测 试 方 法
a . 去污 值 : 用 国 产 QW一 2瓶 式 去 污 机 ,
品. 佳 木 斯 化工 厂 ; 氢氧化钾 . 化学 纯 , 中 国化 学试 剂三 厂 ; 冰 乙酸 . 化 学纯 , 哈 尔 滨 化 工 试
测定 1 浓度试样 。 c . 分散 力 : 用7 2分 光 光 度 仪 测 1 水溶 液 分 散 钙 皂 的透 光 度 。 d . 泡高: 用 罗 氏 泡 沫仪 , 测定 0 . 2 5 浓 度试样的起始泡高与 5 mi n后 的 泡 高 。 e . p H 值: 取 1 浓度 试 样 , 用 p H 计 测
3 . 1 . 3 泡 高
泡高 ( am) r 开始 1 0 O
2 6
8 5
4 5
5 0
4l
3 0
2 0
2 O

分散力 ( ) 击污 值 ( ) 啦 点( ℃) p H 值
9 0
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1 0 0 9 6 5 0 2 5 8 j
表 2 亲水 基聚 合度 与表 面活性 关 系的数 据
编 号 L 0 6 L O 7 L 0 8 L O 9 L 1 O 5 1 0 1 5 2 O 2 5
聚 氧 乙 烯 脂 肪 酸 酯 类 是 一 种 低 泡 活 性 物, 且 泡 沫 稳 定性 亦 较差 泡 高 随 疏 水 基 碳 数 的增 大 而 降低 如 果 按 适 当 的 比例 混 合疏 水 基原料 , 再 经 氧 乙烯 化 , 其 活性 物 泡 沫 稳 定性 有变好的趋势 。 3 . 1 . 4 分 散 力 无 论疏 水基 原 料 为纯 月桂 酸 、 纯 软 脂酸 , 还 是 两 种 酸 以适 当 的 比例 混 合 , 其 活 性 物 的
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聚 氧 乙烯 脂 肪 酸 酯 结 构 与 性 能 关 系 的探 讨
, 己, - l

( 齐齐 哈尔 轻工 学院 , 1 6 1 0 0 0 )


I 合 成 了不 同疏 水基 团 , 不 同配 比疏 水基 团及不 同 聚合 度亲 水基 团 的聚 氧 乙烯脂 肪 酸酯 。并对
其 表面 物性进 行 了测试 . 探讨 了聚 氧乙烯 脂肪 酸酯 结构 与性 能的 关系 。
关 键 词: 差亘 堕 堡 型 墨 墨 缝 旦 苣 盟 壁 酲: 旦 { 毫 坠
l 前 言
剂厂; 双 氧水 , 化学纯 , 天 津东 方 化工 厂 ; 氮 气, 工业 品 , 齐齐哈尔灯炮厂 。 2 . 2 反应机理0
a . 根据疏 水基 团与表 面物性 的关系 , 可
以选 择 不 同 来 源 的脂 肪 酸 , 不经过分离 , 通过
水基 聚合度 的变化 , 表 面 物性 具 有下列变 化
趋势 。
氧 乙烯化 后 , 即可合 成 出适 合某种需要 的产
当亲水基聚合度低于 1 O时 , 其 水 溶 液 在 室 温 下 呈 混 浊 状 态 。当 聚 合 度 达 到 1 5以后 , 随着聚合度的增大 , 浊 点显 著升 高 。 4 结 论
由表 2可 见, 在疏水 基原 料 月桂酸 t 软
脂 酸 一7 t 3 ( 质量 比) 一 定的条 件下 , 随 着 亲
2 . 3 实 验方 法
2 . 3 . 1 氧 乙 烯化 实验 按 一定配 比 , 将 不 同 组 成 的 有 机 酸 和 催 化 剂 加 入 反 应 釜 内 。用 抽 真 空 和 氮 气 置 换 的 方法 , 控 制无 水无 氧 升温 至 l 7 0 ~1 9 0 " C时 , 开 动搅拌 , 用 氮 气 将 定 量 的 环 氧 乙烷 压 入 反

RCOOCH CH 2 OH

目前 , 工业 上 生 产聚 氧 乙烯 脂 肪 酸 酯 , 必 须 重 视 经 济 效益 。 为 了 降低 产 品成 本 , 在 能 够 达 到 产 品 使 用性 能 的 条 件 下 . 应 考 虑 用 同 系 物 的混 合 物 参 加 反应 , 以减 少 原 料 分 离 工 序 , 降低基本原料费 。 为此 , 本 文选 择 了 月桂 酸 和 软脂 酸两种原 料作为疏 水基组分单 体 , 与 环 氧 乙烷 进 行 氧 乙烯 化 反 应 , 分 别 探 讨 月 桂 酸
张力的能力 。
水浴中 , 测纱布沉 降时间 ) g . 浊点 : 取 1 浓度 试样 , 测 量 溶 液 变 混 浊 的 温 度
2 . 4 实验 结 果
在首先 确定 亲水基 聚合度 为 1 0的 条 件
下, 改变疏 水基组分 比, 共做 了五釜 实验 , 每 釜 的 表 面 活性 数据 见 表 1 。
量。
1 7
1 4
8 5
45
1 0 0
85
8 4
40
8 0
4 0
分散力 ( ) 击污值 ( )
浊 点( ℃)
7 2 . 5 1 0 0
9 9
9 8
9 8
4 6 . 0 3 6 0 . 9 6 B g . 7 7 6 9 . 7 5 5 2 . 3 :
应 釜内 , 使反 应压力控制 在 2 9 4 ~3 9 2 k P a 。
规律 , 以便选 出较 佳组 成 , 提 高 产 品 实 用 价
值。
2 实 验 部 分
2 . 1 主要 原 材 料
月桂酸 . 化学纯 , 上 海化 学试剂 厂 ; 软 脂
酸, 化学纯 . 天津 化 学 试 剂 厂 ; 环氧 乙烷 , 工 业
聚 合 度 表 面 张 力
3O . 2 O 29 5 4 3 0 . 1 6 3 0 . 3 3 2 9 . 4 6
( ×1 0 N/ c m)
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分 散力均较好 。 它 随 着疏 水 基 碳 数 的增 大 , 分
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