东华大学助剂化学复习 - 图文

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及海水中使用。

合成方法:

肥皂的制备方法

CH2OOCRCHOOCR'+3NaOHCH2OOCR\RCOONaR\CH2OHCH2OHR'COONa+CHOH

工业上用于制造肥皂的油脂主要是牛油、羊油和椰子油,也有少量棕榈油、蓖麻油等。

制皂工业用油脂,所含脂肪酸的饱和度是选择油脂的主要依据。饱和脂肪酸含量高的油脂比较好,饱和度低的油脂因亲油基中含有双键易发生氧化、聚合等反应,生成小分子羧酸、含氧酸或大分子聚合物,致使脂肪酸败和色泽加深,不适合制皂。我们可以根据以下指标来 选择油脂

比重 液体油脂于20℃,固体油脂于50 ℃测定比重,比重约在0.887~0.975之间为宜。比重与分子量和粘度成正比,与温度成反比。

凝固点 脂肪凝固点对肥皂质量影响很大。凝固点太高会引起肥皂龟裂,泡沫少,去污力差,凝固点太低会影响肥皂的硬度。油脂饱和脂肪酸含量愈高,凝固点愈高,反之愈低。油脂饱和度相同时,分子量愈大者,凝固点愈高。一般皂所用的脂肪,其凝固点在38~42 ℃之间 。

皂化值 一克油脂用KOH-乙醇溶液完全皂化时所消耗的氢氧化钾的毫克数为油脂的皂化值。由皂化值可以计算油脂皂化时所需的NaOH溶液的重量及油脂的平均分子量。

酸值 中和1克油脂中的游离脂肪酸所需的KOH的毫克数称为酸值或酸价。根据酸值可以计算油脂中游离脂肪酸的含量。酸值愈高,游离酸含量愈高,说明油脂愈不新鲜,质量差

碘价 100克油脂样品所吸收的碘的克数为碘值(或碘价)。由碘值由碘值的高低可知道油脂不饱和度的大小。碘值愈高,不饱和度愈高。

皂基的制造方法可分为间歇式的锅煮法、连续皂化法和脂肪酸中合法。以锅煮法为例,制备过程可分为四个阶段

①皂化:以直接蒸汽煮沸油脂和碱液得到肥皂和甘油;

②盐析:用盐或饱和盐水将肥皂从含有甘油的废液中分离出来;

③碱析:加碱将盐析皂中含有的未完全造化的中性油脂加以完全皂化;

④整理:调节肥皂的含水量和电解质含量,排除皂胶中的杂质,以获得纯净合乎规格的皂基

在化工生产中,也可通过石蜡氧化的方法制得脂肪酸,经中和得到羧酸盐。反应式如下:

2RCH3+3O2RCOOHKMnO4NaOH2RCOOH+H2ORCOONa

2、N-酰基氨基酸盐

雷米邦A :

雷米邦A为粘稠状棕色液体,含有效成分32~36%,在硬水或碱性溶液中很稳定,有很好的钙皂分散能力。可与热水以任何比例混合,在酸性溶液中易分解,但在弱酸性(pH6~7)溶液中稳定,具良好的保护胶体及乳化性能,耐热,去污能力极好,如果与少量碳酸钠同时使用,其去污性能更佳。 合成方法:

雷米邦A的制备过程主要有三步:

①皮屑加碱或消石灰在加压下水解为氨基酸; ②用三氯化磷对油酸进行酰化反应,制备油酰氯;

③将水解所得氨基酸与油酰氯通过缩合而成油酸酰氨基酸钠。

R1R2C17H33COCl+HNCHCOnONaR1R2C17H33CONCHCOnONa

3、醇醚羧酸盐

醇醚羧酸盐类产品具有各种优良应用性能:良好的低温水溶性、耐硬水性和化学稳定性;优良的去污性能;优异的润湿、渗透性能;良好的配伍性,能与其它阴离子、阳离子及非离子表面活性剂进行复配;对酶活性影响很小;对皮肤温和性,对眼睛粘膜无刺激性;生物降解性好。

制备:脂肪醇醚羧酸盐是由脂肪醇聚氧乙烯醚为原料制备的。主要制备方法有氧化法、羧甲基化法、丙烯腈法和丙烯酸酯法,其中,羧甲基化法最为经济可行。

+ClCH2COOHRO CH2CH2O Hn+NaClRO CH2CH2O CnH2COONa2NaOH

+CH2CHCOOCH3RO CH2CH2O HnRO CH2CH2O CnH2CH2COOCH3RO CH2CH2O CnH2CH2COOCH3NaOHRO CH2CH2O nCH2CH2COONa

二、磺酸盐类表面活性剂

可分为:烷基苯磺酸盐,α-烯基磺酸盐 (AOS) ,萘磺酸盐,酰胺磺酸盐,琥珀酸酯磺酸盐,烷基磺酸盐

烷基苯磺酸盐 :直链烷基苯磺酸盐(LAS),支链烷基苯磺酸盐(ABS)

烷基苯磺酸盐 :

结构式:

RSO3Na

性质:

1、直链烷基苯磺酸盐(LAS)的烷基碳原子数一般在8~18之间,随烷基链碳原子数的增加,表面活性增大。

① 就去污力而言,烷基链小于C9和大于C14时均显著降低,以C12的 LAS为最好。

② 就泡沫性而言,C14 的LAS发泡力最好,C10~C14 LAS的均显示有良好的泡沫稳定性。

③ 烷基链愈长,LAS的抗污垢再沉积力愈高,但LAS的抗污垢再沉积力比肥皂差

2、支链烷基苯磺酸盐(ABS)有良好的发泡力和润湿力,C14的ABS的发泡力和润湿力高于LAS。而去污力LAS稍优于ABS,特别是在高温下洗涤时更是如此。LAS与ABS相比最突出的优点是生物降解性好。正是由于生物降解性方面的差异,高度支化的ABS已被LAS所取代 。

烷基苯磺酸盐的制备

烷基苯磺酸疏水基为烷基苯,亲水基为磺酸盐。可由烷基苯经磺化得到,合成所用原料主要来源于石油,烷基苯可通过氯代烷与苯缩合而成:

1.卤代烃与苯环发生烷基化反应: RCl+AlCl3R

2.烷基苯的磺化:

R+SO3RSO3HR+H2SO4SO3RSO3H+H2SO4R+H2SO4RSO3H+H2O

常用的磺化实际有:三氧化硫,浓硫酸,发烟硫酸,氯磺酸等

各种磺化试剂的优缺点: (1)、三氧化硫磺化 优点:(1)不生成水,不产生(大量)废酸;

(2)反应活性高、速度快、设备生产效率高; (3)磺化剂用量少,成本低; (4)产品纯度高,杂质少。 缺点:无法在实验室制备

目前,世界各国均采用此法生产十二烷基苯磺酸。 (2)、浓硫酸磺化:

优点:常用的一种磺化试剂,对大部分的芳香族化合物均可参加反应 缺点:反应由副产物产生,对于一些活性较低的产品难以发生反应 (3)、发烟硫酸磺化

优点:反应活性非常高,对于一些活性较低的芳香化合物,常用发烟硫酸与之反应 缺点:反应过程中有废酸的产生,对于原料的利用不彻底 (4)、氯磺酸磺化

优点:既可以发生磺化,又可以反生氯化

缺点:对反映设备要求非常高,常用搪瓷型设备反应

α-烯基磺酸盐 (AOS)

α-烯烃磺酸盐(简称AOS)是由α-烯烃同强磺化剂反应制得的一种阴离子表面活性剂,其去污力好,泡沫性强,水解稳定性好,对皮肤刺激性小,生物降解度高,而且生产工艺流程短,成本低。随着环境保护的强烈要求,使得AOS得到了迅速发展和广泛的应用。

AOS在较宽的碳数范围内具有较高的表面活性,随碳链的增加表面吸附分子排列趋于紧密。并且在较高硬度的水中也有良好的表面活性。C15~C18AOS的去污力优于LAS,在较高硬度下仍具有良好的去污力。

AOS的生物降解速度和最终生物降解度均明显高于LAS。AOS在5天内可完全降解而消失,不会污染环境。因此,AOS对环境有较高的安全性。

由于AOS性能优良,尤其是在硬水中和有肥皂存在时具有很好的起泡力和优良的去污力,毒性和刺激性低,性质温和,因此在家庭和工业上均具有广泛的用途。AOS不仅洗涤力优异,并且不会损伤纤维,洗涤时可便纤维柔软,可用于羊毛和羽毛的净洗剂。

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