[发明专利]一种纺织印染助剂苯基缩水甘油醚加成物和酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于表面活性剂制造领域，该表面活性剂用于纺织印染助剂。

背景技术

烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，主要包括壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)和辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)，具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤作用，是目前纺织印染助剂主要采用的表面活性剂之一，国际环保绿色和平组织发布的调查报告称APEO可能会对生物的性发育产生影响，APEO能导致精子数量减少，生殖器官异常，并且APEO的生物降解性较低，作为纺织印染助剂，直接威胁人类和生态环境的安全，欧盟的一些国家在20世纪八九十年代已提出了禁用或限用。

脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，具有较低的毒性和良好的生物降解性，作为纺织印染助剂，它的效果明显差于APEO，但经过与苯基缩水甘油醚反应形成苯基缩水甘油醚加成物和加成物的酯后，显著提高其性能，可以改善染料吸附的亲和力，促进染料在纤维中的扩散速度，同时提高了乳化、润湿、消泡等性能，通过苯基缩水甘油醚远端碳氧键断开，与脂肪醇聚氧乙烯醚的活泼氢进行加成反应，稳定了聚氧乙烯醚的碳氧键，使其不容易分解成乙醛和过氧化氢，抑制了其释放毒性物质的机会。

苯基缩水甘油醚加成物和酯具有优良的乳化、润湿和消泡等性能，适合用于含纤维的毛织物的预处理、染色和整理助剂，并且在织物染色和整理操作过程中具有防止斑点产生的功能，适合天然和合成纤维材料的润湿和消泡，更加适合纤维素、聚酯纤维和聚酰胺纤维材料的染色助剂。

发明内容

本发明目的是提供一种新型纺织印染助剂苯基缩水甘油醚加成物和酯的制备方法，通过苯基缩水甘油醚和脂肪醇聚氧乙烯醚催化反应生成苯基缩水甘油醚加成物，进一步和马来酸催化反应生成酯来实现的。

发明实施方式

1.苯基缩水甘油醚加成物的制备

反应方程式：

苯基缩水甘油醚与具有通式RO(CH₂CH₂O)nH的脂肪醇聚氧乙烯醚，在温度40-90℃，常压和酸性或碱性催化剂作用下，苯基缩水甘油醚远端碳氧键断开与脂肪醇聚氧乙烯醚的活泼氢进行加成反应，生成苯基缩水甘油醚加成物，一般情况下，反应对原料苯基缩水甘油醚的含水量要求不高，但无水或微量水的苯基缩水甘油醚更有利于反应进行。

通式中的R为含有6-24个碳的烃基，最好8-20个碳，烃基可以是饱和的，也可以是不饱和的；烃基可以是直链烃基，也可以是支链烃基；可以采用单独的烃基，但从成本上考虑，不推荐使用，混合烃基不但可以降低成本，也可以增加产品的适用范围；而n为环氧乙烷加成数，一般来说是4-20，最好是6-10；催化剂可以选择酸性或碱性催化剂，酸性催化剂可选用无机酸或酸性络合物，如：磷酸、硫酸和三氟化硼乙醚络合物，反应后的酸性催化剂可以通过中和、过滤除去；碱性催化剂可选用碱金属的氢氧化物和醇钠，如：氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、甲醇钠和乙醇钠。

2. 苯基缩水甘油醚加成物的酯和单酯盐的制备

反应方程式：

苯基缩水甘油醚加成物与马来酸，在温度50-100℃，常压和催化剂作用下，苯基缩水甘油醚加成物的OH与马来酸的COOH反应生成酯和水，通过不断移走反应生成的水，使反应得以实现，得到苯基缩水甘油醚加成物的酯，反应可形成苯基缩水甘油醚加成物单酯、双酯和或半酯，通过控制投料比和反应温度可以使产物主要为单酯，催化剂采用丁基胺类化合物，如：正丁基胺、异丁基胺、二异丁基胺、三异丁基胺、叔丁基胺、二正丁基胺、三正丁基胺和氰化四丁基胺；马来酸可用马来酸酐来替代；以单酯形式存在的产物，常温常压下、可进一步中和成盐，中和用碱：氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。

实例1

在带有加热、搅拌的三口反应瓶中，加入C_8-10脂肪醇聚氧乙烯（6）醚（平均分子量390，羟值133）84.4g，升温至50℃，加入0.4g三氟化硼乙基络合物催化剂，在30分钟内加入30.0g苯基缩水甘油醚，升温至80℃，搅拌持续15分钟，经中和、过滤，冷却后得到一澄清、透明的液体，即为成品苯基缩水甘油醚加成物，产物结构式：

羟值：99.8

其中：R= C_8-10饱和直链烃基；n=6（EO数量的平均值），下同。

实例2