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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 精细化工 » 表面活性剂 » 从基本说起,谈谈非离子的典型代表--醇醚
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nealu

木虫 (著名写手)

[交流] 从基本说起,谈谈非离子的典型代表--醇醚

做复配要很好的基础,对单体的认识就是其中之一,这算的上是从最基本的开始.从非离子开始说起.

非离子表面活性剂最多的就是聚氧乙烯链的乙氧基化合物,以起始剂分类,分为,胺醚,醇醚,酚醚,酸酯.就其各种相行为,界面行为而言,笔者认为醇醚最为典型,其他的几种都不足以代表非离子.这是后话,以后再说.

醇醚,全称脂肪醇聚氧乙烯醚最常见的就是AEO.如AEO-9,A代表脂肪醇,EO代表环氧乙烷,9代表聚合度,接了9只环氧.

醇醚,必须从工业级说起,不能谈纯化试剂,两者差的太远了.

先从最简单的直链说起,直链常见的是以12,14混合醇为原料做的AEO,其中12醇的比例一般在70%--75%,以16,18混合醇为原料做的平平加,当然也有拿12,14醇做的平平加,一般不指明的情况下指的是16,18醇,AEO也是有其他醇做的,默认的是12,14醇.平平加16醇的含量大约是50%-60%.也有拿纯的脂肪醇做的,会注明的,如纯12碳AEO-5.当然非混合醇要比混合醇贵上很多.这些指标都是非常重要的,不同含量性能不一样,有时差这么点就是不能用.如橡胶中用AEO做分散剂,要求12醇含量最少75%,一般的12,14混合醇最多74%.醇醚中根据不同聚合度,不同反应设备,不同催化剂,成分也不一样,性能也不一样.低加成数的主要是醇醚,未反应醇和PEG以AEO-3为例,PRESS或BUSS装置含量低,正常情况下未反应醇大约20%多,PEG为千分之几,而搅拌釜未反应醇可以上30%,PEG要上一个数量级.这些在复配,应用中是很重要的指标对其具体的相行为影响很大.

说起这些副产物,有个安全环保很重要,但一般没被注意的,就是铅含量.环氧乙烷采用乙烯催化氧化制取,而一些含铅催化剂,会把铅带入环氧乙烷中,而后开环聚合就把铅给带到表面活性剂里面去了.当然也有因催化剂工艺不同铅含量低或者没有的如金山石化.

催化剂分为三类酸催化,碱催化,配位催化,具体到催化剂是KOH,NaOH,醇钾,醇钠,BF3,SnCl4,DMC,MAO等等,这几个里面DMC是用在聚醚多元醇的双金属氰化物,所以这里就不介绍.用的最多的就是碱催化,但碱催化的产品属于宽分布(分布指数大于80才属于窄分布),酸催化适用低加成数的还有高位阻,可以比碱催化低的反应温度,在低加成数是窄分布,加成数一高,也是宽分布,而且副产物大量生成.MAO是一种研究热门的配位催化剂,主要成分为镁铝氧化物,用镁铝水滑石加工而来.不过加成数也不不高,一般的醇醚还能做,最大的优点一是窄分布,二是能在一些不具备羟基的酯化物加环氧,如甲基封端的醇醚,其在泡沫高度,耐碱性等方面的性能都较普通醇醚好,但是拿普通醇醚为原料制取步骤多,成本高,而用MAO一步反应就到位.目前国内工业化MAO的技术来自太原日化所.

醇醚,除了直链的,还有支链的,除了伯醇的,还有仲醇的,除了一元醇还有多元醇的,支链的典型代表巴斯夫XP系列,仲醇的典型代表陶氏的仲AEO系列,多元醇代表甘油聚氧乙烯醚系列.

下面从具体应用的方面说起,从伯醇说起,先说界面,很多资料上都有说添加醇可以增强界面膜,这点说得就是醇醚,造成这一现象的原因在于醇醚亲油基团与亲水基团大小的不对称性,虽现在有种认识是用支链醇来做起始剂,这样亲油基团跟亲水基团不对称性会减小一点,我确不这么认为,我是从工业级产品考虑出发的,合成,支链的其分布比直链的宽多了,未反应醇也更多,PEG含量也高,再者拿来做乳化剂你会发现,比不得直链的稳定.由于非离子的CMC都非常低,而通常乳化剂的添加量远大于CMC,单就CMC值这块考虑,非离子含量超过CMC其聚氧乙烯链因是柔性链,变会发生弯曲,形成伪冠醚结构,也就是开链冠醚结构.其亲水基团将远大于亲油基团.这样虽然聚氧乙烯链具有空间位阻效应,但是其亲油亲水基团相差过大,故界面膜过于松散,加入脂肪醇将补充由于亲油基团过小留下的空档,这样提高了其界面膜的稳定性.但同时必须注意到,界面膜的稳定是较于纯粹的醇醚比较而不是与其他乳化剂比较.在有些需求界面膜强度很高的情况下就不适用了.至于醇醚还有很多其他方面的应用,象匀染啊,剥色啊,洗涤啊,脱墨等等就不一一细述了.Sample Text

[ Last edited by nealu on 2008-11-18 at 11:43 ]
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1楼2008-11-17 22:09:11
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nealu

木虫 (著名写手)
沙发自己占，有啥问题或者质疑的，大家跟帖，我会一一回复的。
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2楼2008-11-17 22:19:17
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sss042521

金虫 (正式写手)
刚刚接触这方面的东西
有些专业名词缩写不懂
PEG 什么啊 ？？？
楼主最好发个这方面的著作
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17391586999，三种简单但又极为强烈的激情支配我的一生：对爱的渴望、对知识的追求和对人类苦难的不堪忍受的悲哀
3楼2008-11-17 23:38:15
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nealu

木虫 (著名写手)
★
zhjf(金币+1,VIP+0):不错的意见！刚开始的确要自己多用心才行！
PEG就是聚乙二醇，是一种副产物，环氧乙烷会自聚会形成，起始剂里面脱水没脱干净，也会聚合形成。

这方面的著作的话，刚入门的话可以看《表面活性剂性质理论与应用》作　　者： 刘程，米裕民出 版 社： 北京工业大学出版社定价260
第一章 表面物理化学
第二章 表面活性剂理论和应用基础
第三章 表面活性剂在洗涤剂工业中的应用
第四章 表面活性剂在化妆品工业中的应用
第五章 表面活性剂在制药工业中的应用
第六章 表面活性剂在制浆造纸工业中的应用
第七章 表面活性剂在纺织工业中的应用
第八章 表面活性剂在化学纤维工业中的应用
第九章 表面活性剂在制革工业中的应用
第十章 表面活性剂在食品工业中的应用
第十一章 表面活性剂在塑料、橡胶工业中的应用
第十二章 表面活性剂在涂料工业中的应用
第十三章 表面活性剂在胶粘剂工业中的应用
第十四章 表面活性剂在金属加工工业中的应用
第十五章 表面活性剂在石油工业中的应用
第十六章 表面活性剂在建筑业中的应用
第十七章 表面活性剂在采矿工业中的应用
第十八章 表面活性剂在煤炭工业中的应用
第十九章 表面活性剂在农药和化肥工业及农业中的应用
第二十章 表面活性剂在化学中的应用
第二十一章 表面活性剂在其他方面的应用

讲的比较全面，但不深入，作为入门书籍读还可以，当初我也是啥都不懂，新厂全是刚工作的学生，没人教。我就抱这这本书啃，才开始入门的，讲的很通俗易懂的。

[ Last edited by nealu on 2008-11-17 at 23:56 ]
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4楼2008-11-17 23:48:21
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blueboy

荣誉版主 (职业作家)

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优秀版主
zhjf(金币+0,VIP+0):太原日化所就是中国日化院，行业里都这么叫，呵呵！
MAO出来的窄分布醇醚是不是颜色都不好？宽分布醇醚是不是它的气相色谱图上可以看到从低碳醇到高碳醇直至1，2，3，4......个加合数的EO一个接一个地都有出峰？
另外，没有太原日化所这个单位，你说的应该是中国日化院吧？
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夜深了，真好，可以安静地思考。
5楼2008-11-18 00:18:09
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nealu

木虫 (著名写手)
窄分布的醇醚的色谱图我没看过，文献上虽然有这些，不过中国的文献上的东西有没有修改过就不晓得了。MAO做出来的醇醚颜色我看到一家单位的展品是无色透明的。
太原日化所是有的，我以前一同事就是在那读的研。
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6楼2008-11-18 00:53:04
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