一种磷酸酯型表面活性剂的合成工艺的制作方法

文档序号:16543888发布日期:2019-01-08 20:42阅读:332来源:国知局

本发明涉及磷酸酯型表面活性剂的制备工艺,该类产品是纺织、涂料与油墨用助剂。



背景技术:

磷酸酯表面活性剂具有润湿、渗透、净洗、乳化、分散、柔软、抗静电与阻燃等多种优良特性。是一类适用条件宽范,具有很大发展前途的多功能表面活性剂。这类表面活性剂使用各种脂肪醇、聚醚一元醇等为原料通过适当的化学反应合成。常用的制备方法有五氧化二磷法、三氯氧磷法、三氯化磷法、聚磷酸酯法与焦磷酸法等。依据合成方法的不同,合成的磷酸酯多是单酯、双酯、三酯、未反应物与无机酸的混合物。而根据磷化剂的不同,各组份的比例会有所不同。其中五氧化二磷法工艺具有安全系数高、操作方便、污染小等优点,受到人们的广泛重视。例如华任茂、宋伟明与邓启刚等人发表了《聚醚基磷酸酯两性表面活性剂的制备及性能》。作者利用长链烷基氯化胺为原料,以四氯化碳为溶剂在温度为50℃和搅拌条件下分批加入p2o5,并在温度上升至70℃时再酯化反应2〜4小时,然后水解反应1小时得到磷酸酯单双酯混合物。王宗乾、王兴平、孙瑞霞、李长龙也利用异构十三醇聚氧乙烯醚与p2o5的反应,经磷酸酯化、水解与中和反应形成ph为6〜8的聚醚磷酸酯产品。杨俊玲、曹雪强、王丽华利用五氧化二磷法进行聚醚磷酸酯合成工艺的研究。他们将聚醚加入干燥的三颈瓶中,在充分搅拌和40〜50℃的反应温度的条件下将定量的p2o5逐渐加入到反应瓶中,最后升温到一定温度至反应结束。冯云生、佟白与王天瑞以长链烷基叔胺、氯乙醇、环氧氯丙烷、peg200和p2o5为原料研制了烷基磷酸酯两性表面活性剂的合成方法。

上述作者均考察了反应物料比、反应温度、反应时间和加料方式等各种工艺条件对产品性能的影响。并一致认为:将脂肪醇或者聚醚一元醇加入到p2o5中的反应效果不佳,易导致搅拌不均匀,形成局部过热结块。从而使反应不均匀、产品外观变差等缺点,提出逐渐将p2o5加入到脂肪醇或聚醚一元醇的有机溶液中的合成工艺。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种反应效果好,产品质量好的磷酸酯型表面活性剂的合成工艺。

本发明的技术解决方案是:

一种磷酸酯型表面活性剂的合成工艺,其特征是:利用无水非质子型溶剂为介质,将五氧化二磷在溶剂中研磨、分散,制备成五氧化二磷溶剂浆料;再将五氧化二磷溶剂浆料加入至反应釜中,在搅拌条件下,将脂肪醇和/或聚醚一元醇与非质子型溶剂形成的溶液滴加至反应釜中,低温反应直到五氧化二磷粒子完全溶解于有机溶剂中;再经后处理得到磷酯酯型表面活性剂产品。

所述后处理是水解、中和、过滤、真空蒸馏中的一种或几种工艺结合。

所述无水非质子型溶剂是苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、三氯甲烷、氯仿、环戊烷、环己烷、三甲基戊烷、异辛烷、正己烷、异戊烷、正戊烷、环己酮、石油醚、丁酮或甲基异丁酮,溶剂与五氧化二磷的重量比例为100:1〜30。

所述五氧化二磷溶剂浆料是通过研磨机械,将五氧化二磷无机粒子在无水的非质子型溶剂中研磨分散,制备得到;浆料中五氧化二磷粒子的粒径控制在20微米以下。

所述将五氧化二磷溶剂浆料加入至反应釜中,在搅拌条件下,将脂肪醇和/或聚醚一元醇与非质子型溶剂形成的溶液滴加至反应釜中,低温反应直到五氧化二磷粒子完全溶解于有机溶剂中,进行滴加反应时的反应温度控制在50℃以下,滴加反应完成后继续在该温度下反应2〜10小时。

滴加反应后期温度上升至70℃至100℃。

本发明反应效果好,产品质量好。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1:五氧化磷溶剂浆料的制造

取五氧化二磷20克、醋酸丁酯80克,置于玻璃瓶中,再加入研磨用玻璃珠80克,密闭瓶盖置于振动研磨机中振动研磨30分钟。再加入了100克醋酸丁酯稀释。分离出玻璃珠,形成五氧化二磷醋酸丁酯浆料。

实施例2:

实施例1制备的五氧化二磷溶剂浆料24克

聚醚29.4克

醋酸丁酯20克

在装有温度计和搅拌器的三口瓶中,加入五氧化二磷浆料24克、醋酸丁酯20克,开动搅拌缓慢将聚醚29.4克滴加到反应瓶中,在加料过程中保持反应温度低于40℃。保持该温度下继续反应5小时后再缓慢升温至到70℃,保温并连续反应6小时。加入水1克,于该温度下反应1小时。最后在真空度为740mm汞柱与80℃的条件下脱除溶剂。形成淡黄色黏稠的聚醚磷酸酯,酸值为104mgkoh/g。

实施例3:

实施例1制备的五氧化二磷溶剂56.8克

十六醇24.2克

醋酸丁酯50克

在装有温度计和搅拌器的三口瓶中,加入五氧化二磷浆料56.8克、开动搅拌缓慢将24.2克十六醇和50克醋酸丁酯的溶液滴加到反应瓶中,在加料过程中保持反应温度低于40℃。保持该温度下继续反应5小时后再缓慢升温至到70℃,保温并连续反应6小时。加入水1克,于该温度下反应1小时。用30%的氢氧化钠水溶液中和至中性。最后在真空度为740mm汞柱与80℃的条件下脱除溶剂与水。

实施例4:五氧化磷溶剂浆料的制造

取五氧化二磷20克、环己酮80克,置于玻璃瓶中,加入研磨用玻璃珠80克后密闭瓶盖,置于振动研磨机中振动研磨30分钟。再加入了100克环己酮稀释。分离出玻璃珠,形成五氧化二磷环己酮溶剂浆料。

实施例5:

实施例4制备的五氧化二磷溶剂浆料19.5克

聚醚22.5克

丙二醇1.1克

环己酮30克

在装有温度计和搅拌器的三口瓶中,加入五氧化二磷溶剂浆料40克,开启搅拌缓慢将22.5克聚醚、1.1克丙二醇和30克环己酮溶液滴加到反应瓶中,在加料过程中保持反应温度低于40℃。保持该温度下继续反应5小时后再缓慢升温至到70℃,保温并连续反应6小时。加入水1克,于该温度下反应1小时。最后在真空度为740mm汞柱与80℃的条件下脱除溶剂。形成淡黄色黏稠的聚醚磷酸酯。酸值为157mgkho/g。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种磷酸酯型表面活性剂的合成工艺,利用无水非质子型溶剂为介质,将五氧化二磷在溶剂中研磨、分散,制备成五氧化二磷溶剂浆料;再将五氧化二磷溶剂浆料加入至反应釜中,在搅拌条件下,将脂肪醇和/或聚醚一元醇与非质子型溶剂形成的溶液滴加至反应釜中,低温反应直到五氧化二磷粒子完全溶解于有机溶剂中;再经后处理得到磷酯酯型表面活性剂产品。本发明反应效果好,产品质量好。

技术研发人员:吴璧耀;陈永康
受保护的技术使用者:安徽嘉智信诺化工股份有限公司
技术研发日:2018.08.20
技术公布日:2019.01.08
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