[发明专利]α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐的高浓度糊剂的制备方法

说明书

本发明是关于含有60-70%（按重量计）洗涤有效的物质α-磺基脂肪酸酯烷基碱金属盐的自由流动的糊剂的制备方法，其中在一定的pH条件下用碱金属氢氧化物水溶液中和酸性的α-磺基脂肪酸烷基酯。在本发明的上下文中，洗涤有效的物质（WAS）为全部α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐与α-磺基脂肪酸二碱金属盐的总和，后者在中和过的α-磺基脂肪酸酯中总是以次要产物形式存在。

以可再次使用的天然原料为基础，α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐作为洗涤和清洁制剂的表面活性剂其作用日益引起人们的关注。按已知的方法将α-磺基脂肪酸烷基酯中和，可以以水溶液或糊剂的形式制得α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐，而α-磺基脂肪酸烷基酯可以通过低级脂肪酸烷基酯与气态三氧化硫（SO₃）反应合成。在最后的分析中，产物α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐的主要成分是天然的脂肪和油，从脂肪和油通过脂解作用，然后使游离的脂肪酸与低级链烷醇进行酯化，或者使天然的甘油三酯与低级链烷醇进行酯基转移得到低级脂肪酸烷基酯。在上述两个反应中，最好用甲醇作为低级链烷醇。低级脂肪酸烷基酯是其中含有C_6-22脂肪酸残基的混合物，而链长分配取决于天然脂肪或油的来源。在许多情况下，上述脂肪酸混合物本身不用于合成，而是以其某些部份用于合成。脂肪酸酯混合物与气态SO₃进行磺化，得到酸性α-磺基脂肪酸烷基酯，通过中和至pH6-8，再使其转变成α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐的含水糊剂。粗制的α-磺基脂肪酸烷基酯及它们的碱金属盐或多或少为有色产物，在中和之前和/或之后通常必须将它们用一般的漂白剂（如过氧化氢或碱金属次氯酸盐）进行处理。

制备和处理α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐含水糊剂特定的困难是它们的粘稠性取决于固体浓度。在含水组合物中，按一般的工业方法制备的α-磺基脂肪酸烷基酯碱金属盐（下面简单地称为酯磺酸盐）仅仅形成如此低粘度的溶液或悬浮液，以至于它们能充分自由地流动，以保证在WAS含量低于约40%或WAS含量高于约55%时工业流程能连续完成。在中间浓度即WAS含量在约40-55%（按重量计）的范围内，含水酯磺酸盐组合物具有非常高的粘度，这样就形成了既不能搅动也不能用泵输送的近乎固体的凝胶。此外，各个粘度最大值的上限和下限可以不同，在±5%（按重量计）固体含量的范围内变化。由于该特定浓度/粘度的结果，因此不能简单地用计算量的碱金属氢氧化物水溶液中和酸性α-磺基脂肪酸烷基酯得到具有WAS含量超过35-40%（按重量计）的酯磺酸盐糊剂。超过了粘度最大值的下限之后，反应混合物就丧失其可搅拌性和可混性。缺乏可搅拌性和可混性就妨碍了中和作用所产生的热消散。局部浓度和温度促使产生不需要的副反应，尤其是使存在于酯磺酸盐中的酯键裂解，结果在最终产品中生成不需要的游离α-磺基脂肪酸的高浓度碱金属盐。当然，由于大大增加了粘度所引起的酯磺酸盐糊剂不流动的过程还得到下述看法：上述问题已不再可能只是由于所述含水组合物不能倾倒或用泵输送。

有几个理由不希望生成游离α-磺基脂肪酸烷基酯的二盐，该二盐在水中仅具有有限的溶解度，此外它还具有不合适的表面活性特征。尤其是在酯磺酸盐糊剂中作为副产物的二盐具有相当大的增加粘度的作用。

为了消除由酯磺酸盐特定的浓度/粘度以及不需要生成的α-磺基脂肪酸二盐所引起的至少大多数不利的影响，人们在过去已经尽了很多的努力。因此，建议通过加入流动助剂来改进含水酯磺酸盐组合物的流动性。按照DE-OS3305430所述，含有8-40个碳原子和1-6个羟基的脂肪族醇、烷基酚以及直到20摩尔环氧乙烷和/或环氧丙烷与醇类或烷基酚的加成物可以用作为粘度调节剂。