[发明专利]蓖麻油甲酯乙氧基化物磺酸盐或蓖麻油甲酯乙氧基化物硫酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阴离子表面活性剂的制备方法，具体是一种蓖麻油甲酯乙氧基化物磺酸盐/蓖麻油甲酯乙氧基化物硫酸盐的制备方法。

背景技术

近几年，表面活性剂的绿色化与功能化成为近年来全球表面活性剂的研究热点。原油价格居高不下，使得表面活性剂行业形势严峻。而天然油脂供应量快速增长，价格相对低廉，因此以天然油脂为原料的表面活性剂替代以石油为原料的表面活性剂成为一种必然的趋势和方向。

脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)是利用天然油脂磺化制得的阴离子表面活性剂，具有良好的去污力和钙皂分散力，生物降解性高，毒性低的特点，被誉为真正绿色环保的表面活性剂，特别适合于生产无磷／低磷环保型洗涤剂和护理用品。因此，MES受到业内外人士越来越多的关注。

脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸/硫酸盐(FMES)从分子式看，同时拥有脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)和脂肪醇醚硫酸盐(AES)的官能团，因而具有阴/非离子特性，属于阴—非两性表面活性剂。脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸/硫酸盐一般可通过脂肪酸甲酯先乙氧基化，再磺化/硫酸化的方法制备得到。制得的脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)具有优良的分散性能、优异的除油与除蜡性能以及良好的耐硬水性能和低温流动性能等等。脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸/硫酸盐(FMES)广泛应用于油田驱油、硬表面清洗、纺织清洗、废纸脱墨等领域。

与一般脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐相比，蓖麻油甲酯乙氧基化物的磺化/硫酸化物在分子结构上明显有不同：原料蓖麻油甲酯乙氧基化物的分子不仅含有不饱和碳碳双键，而且含有类似脂肪醇聚氧乙烯醚的结构；生成的蓖麻油甲酯乙氧基化物的磺化/硫酸化物经测定也含有不饱和碳碳双键，并且在选择性磺化/硫酸化蓖麻油甲酯乙氧基化物过程中，主要生成两类产品：磺化产品——含羟基的脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)以及硫酸化产品——含酯基的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)。

用蓖麻油甲酯先乙氧基化再磺化或硫酸化制备蓖麻油甲酯乙氧基化物磺酸盐/蓖麻油甲酯乙氧基化物硫酸盐的制备方法，在国内外还未见报道。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种具有低泡性、乳化能力强、去污力强、易冲洗的蓖麻油甲酯乙氧基化物磺酸盐或蓖麻油甲酯乙氧基化物硫酸盐的制备方法。用这种方法制备得到的产品同时包含蓖麻油甲酯乙氧基化物磺酸盐和蓖麻油甲酯乙氧基化物硫酸盐二种物质。

本发明提供的原料蓖麻油甲酯乙氧基化物结构式的通式如下：

 其中：m+n=3,4,5

 反应合成路线如下：

其中：X或Y = H或SO₃H。

本发明制备方法具体如下：

（1）采用脂肪酸甲酯乙氧基化物为原料，在膜式反应器上进行气体三氧化硫磺化或硫酸化反应，脂肪酸甲酯乙氧基化物与SO₃的摩尔比为1:1.05~1.15，SO₃与空气的混合气体中SO₃气体浓度3V%~6V%；

   （2）反应后进行老化，老化温度为20℃~25℃，老化时间为0.5h ~ 2h ；

   （3）老化后的样品用浓度为30wt%NaOH溶液进行中和，pH值控制在7~9得到产品。

    在上述磺化或硫酸化工艺中，原料是由油酸先酯化，再乙氧基化反应制得的，含有不饱和碳碳双键，环氧乙烷平均加合数为3、4、5，分子中包含3类可与SO₃反应的活性基团，碘值介于55 ~ 60 gI₂/100g；而磺化或硫酸化产品仍然含有不饱和键。

    上述方法步骤(1)中，磺化或硫酸化剂气体SO₃是SO₂和空气在高温和催化剂作用下制得的。

    上述方法(2)中，老化反应如不彻底，会使二钠盐含量明显增加，不利于磺酸盐的生成。