[发明专利]脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成方法，属有机化学中磷酸酯型阴离子表面活性剂的合成技术领域。

背景技术

磷酸酯作为一类重要的表面活性剂，广泛应用于化纤、纺织、皮革、塑料、造纸、印染、金属加工和日用化学品等领域，用作洗涤剂、油剂、抗静电剂、乳化剂、液体离子交换剂和药剂等。一般的磷酸酯产品几乎都是单酯和双酯的混合物，而单酯和双酯有很大的差别，单酯水溶性好，具有更好的发泡力、去污力，毒性小，对皮肤和眼睛刺激性低；双酯几乎不溶于水或水溶性较差，几乎没有发泡力或相反有消泡性。所以，研究单酯的合成和应用具有更大的意义。

现有脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成方法主要有：①和三氯氧磷反应；②在少量水存在下和五氧化二磷反应；③和磷酸反应。其中，方法①反应时产生大量的HCl，设备腐蚀严重；方法②反应所得产品中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单酯的含量可达70％，但是仍然偏低；方法③的转化率较低。

发明内容

本发明目的是提供一种工艺简单，反应条件温和，具有高单酯含量的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成方法。

本发明为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成方法，以脂肪醇聚氧乙烯醚和聚合磷酸为原料，其特征在于先将脂肪醇聚氧乙烯醚与聚合磷酸进行磷酸化反应，然后加入双氧水和去离子水进行水解，制得脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚的脂肪链碳原子数可为8～18。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷加成数可为1～15。

所述聚合磷酸的平均聚合度可为2～5。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚与聚合磷酸的摩尔比可为2～6∶1。

所述聚合磷酸的投料温度可为40～50℃。

所述磷酸化反应的反应温度为60～80℃，反应时间为3～5小时。

所述的水解温度可为80～100℃。

所述双氧水和去离子水的加入量分别为聚合磷酸重量的1～5％。

本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和突出效果：

1、优化选用适宜平均聚合度的聚合磷酸作为磷酸化试剂，进行磷酸化反应，并通过对脂肪醇聚氧乙烯醚和聚合磷酸、双氧水和去离子水的加入量及配比的合理调整、反应温度和时间的优化选择，可以得到单酯含量90％以上的产品。

2、采用此方法合成脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯，工艺简单，操作简便，避免使用毒性较大、设备腐蚀严重的三氯氧磷；

3、本发明反应条件温和，所采用设备简单，从而使设备投资及能耗更为节省。

具体实施方式

实施例1：

在夹套式反应釜中加入4mol辛醇聚氧乙烯醚(4)，搅拌加热到40℃，分批均匀加入1mol平均聚合度为4的聚合磷酸，控制聚合磷酸加入速度，适当通冷却水，保持体系温度不高于50℃。加完聚合磷酸后，于40～50℃保温搅拌0.5h。然后，升温到65～70℃，保温反应3.0h。最后，升温到85～90℃，加入10.1g双氧水以及10.1g去离子水，保温搅拌1.5h，得到脂肪醇聚氧乙烯醚含量90％以上的产品。

上述实施例中磷酸化反应的化学方程式为：

实施例2：

在夹套式反应釜中加入3molC_12～14醇聚氧乙烯醚(15)，搅拌加热到40℃，分批均匀加入1mol平均聚合度为2的聚合磷酸，控制聚合磷酸加入速度，适当通冷却水，保持体系温度不高于50℃。加完聚合磷酸后，于40～50℃保温搅拌0.5h。然后升温到70～75℃，保温反应3.0h。最后升温到85～90℃，加入8.9g双氧水以及5.3g去离子水，保温搅拌1.5h，得到脂肪醇聚氧乙烯醚含量90％以上的产品。

上述实施例中磷酸化反应的化学方程式为：

实施例3：

在夹套式反应釜中加入2mol十八碳醇聚氧乙烯醚(1)，搅拌加热到40℃，分批均匀加入1mol平均聚合度为3的聚合磷酸，控制聚合磷酸加入速度，适当通冷却水，保持体系温度不高于50℃。加完聚合磷酸后，于40～50℃保温搅拌0.5h。然后升温到70～75℃，保温反应3.0h。最后升温到85～90℃，加入12.9g双氧水以及5.2g去离子水，保温搅拌1.5h，得到脂肪醇聚氧乙烯醚含量90％以上的产品。

上述实施例中磷酸化反应的化学方程式为：