脂肪醇聚氧乙烯醚，最常見的就是AEO。如AEO-9，A代表脂肪醇，EO代表環(huán)氧乙烷，9代表聚合度，接了9個(gè)環(huán)氧。醇醚，必須從工業(yè)級(jí)說起，不能談純化學(xué)試劑，兩者指標(biāo)相差太遠(yuǎn)。從起始劑碳鏈上，我們一般是中碳鏈12-14C和高碳鏈16-18C；從碳鏈結(jié)構(gòu)上，我們又劃分為直鏈和支鏈結(jié)構(gòu)。先從最簡(jiǎn)單的直鏈說起，常見的是以12—14混合醇為原料做的AEO，其中12醇的比例一般在70%-75%，以16—18混合醇為原料做的平平加，當(dāng)然也有拿12—14醇做的平平加，一般不指明的情況下指的就是16—18醇，市售的基本就是以16-18醇為主的平平加產(chǎn)品。AEO也是有其他醇做的，默認(rèn)的是12—14醇。平平加16醇的含量大約是50%-60%。也有拿純的脂肪醇做的產(chǎn)品，一般產(chǎn)品標(biāo)示中都會(huì)注明，如純12碳AEO-5，指的就是月桂醇合成的醇醚產(chǎn)品。當(dāng)然非混合醇要比混合醇貴上很多。所以有的客戶在采購(gòu)中也會(huì)標(biāo)明采購(gòu)的醇醚不同起始劑濁點(diǎn)范圍，這些指標(biāo)都是非常重要的。不同起始劑不同產(chǎn)品性能不一樣，最終影響到的就是產(chǎn)品的復(fù)配性能。表面活性劑指標(biāo)一旦出現(xiàn)誤差，就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品復(fù)配后的渾濁、分層、無機(jī)物析出，所以指標(biāo)有時(shí)差這么一點(diǎn)就是不能用。
醇醚在生產(chǎn)過程中根據(jù)不同聚合度，不同反應(yīng)設(shè)備，不同催化劑，成分也不一樣，性能也不一樣。低加成數(shù)的主要是醇醚，未反應(yīng)醇和PEG以AEO-3為例，PRESS或BUSS裝置含量低，正常情況下未反應(yīng)醇大約20%多，PEG為千分之五，而傳統(tǒng)攪拌釜反應(yīng)裝置未反應(yīng)醇可以達(dá)到30%，殘留PEG更高。這些在復(fù)配，應(yīng)用中殘留醇、PEG含量、羥值、濁點(diǎn)、水分都是很重要的指標(biāo)，對(duì)其具體的相行為影響很大，如作為乳化劑O/W或者W/O體系的話，乳化不均勻會(huì)有破乳等現(xiàn)象。不過現(xiàn)在日化行業(yè)和清洗行業(yè)也逐步要求降低產(chǎn)品未反應(yīng)醇的殘留，因?yàn)闅埩舸己窟^多，聚合后的醇醚冬季凝固點(diǎn)較高，配方配置較為麻煩，不利于生產(chǎn)，同時(shí)又降低產(chǎn)品活性。在反應(yīng)過程中還有一個(gè)就是副產(chǎn)物的產(chǎn)生，前兩年國(guó)內(nèi)某知名去屑日化產(chǎn)品，查出產(chǎn)品中殘留二惡烷，這個(gè)二惡烷產(chǎn)生主要是陰離子產(chǎn)品在磺化過程中未反應(yīng)造成；那么非離子產(chǎn)品，我們主要考慮的就是重金屬的殘留。說起重金屬,但一般沒被注意，就是鉛含量-環(huán)氧乙烷采用乙烯催化氧化制取，而一些含鉛催化劑，會(huì)把鉛帶入環(huán)氧乙烷中，而后開環(huán)聚合就把鉛給帶到表面活性劑里面去了。當(dāng)然隨著近年來國(guó)內(nèi)催化工藝改進(jìn)鉛含量低或者沒有，據(jù)筆者了解現(xiàn)在市售的精制環(huán)氧乙烷鉛含量基本可忽略。
在乙氧基化開環(huán)反應(yīng)過程中，我們也需要使用催化劑加速產(chǎn)品的聚合反應(yīng)，那么一般催化劑分為三類：酸催化、堿催化、配位催化，具體到催化劑是KOH、NaOH、醇鉀、醇鈉、BF3、SnCl4、DMC、MAO等等，這幾個(gè)里面DMC是用在聚醚多元醇的雙金屬氰化物中，該催化劑南京金陵石化研究院一直在研究，也走在了國(guó)內(nèi)前列，因聚醚多元醇與我們所說醇醚不同，所以就不詳細(xì)介紹。醇醚開環(huán)聚合反應(yīng)中，國(guó)內(nèi)用的最多的就是堿催化，但堿催化的產(chǎn)品屬于寬分布(分布指數(shù)大于80才屬于窄分布)，酸催化適用低加成數(shù)的還有高位阻，可以比堿催化低的反應(yīng)溫度，在低加成數(shù)是窄分布，加成數(shù)一高，也是寬分布，而且副產(chǎn)物大量生成。關(guān)于乙氧基化產(chǎn)品分子的寬分布和窄分布除了裝置、催化劑原因外還與裝置操作人員操作經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系，因?yàn)樵陂_環(huán)聚合過程中環(huán)氧乙烷放熱，反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升，在溫度上升一定數(shù)值時(shí)我們要及時(shí)降溫，讓產(chǎn)品在既定聚合度中充分反應(yīng)完成，這樣產(chǎn)品殘留醇和分子分布都能有效的控制，不過這是以前老方法，現(xiàn)今國(guó)內(nèi)所更新的裝置都已經(jīng)跟新了DCS中控系統(tǒng)，在溫度控制上都有了電腦數(shù)據(jù)控制化操作，產(chǎn)品反應(yīng)更為穩(wěn)定。
在眾多催化劑中，MAO是一種研究熱門的配位催化劑,主要成分為鎂鋁氧化物，用鎂鋁水滑石加工而來。不過加成數(shù)也不高，一般的醇醚還能做，最大的優(yōu)點(diǎn)其一是窄分布，其二是能在一些不具備羥基的酯化物中加環(huán)氧，如后期我們需要通過用丁基或者甲基對(duì)醇醚末端羥基進(jìn)行封端，其封端產(chǎn)品在泡沫高度，耐堿性等方面的性能都較普通醇醚好，但是拿普通醇醚為原料制取步驟多，成本高，而用MAO一步反應(yīng)就到位。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)化MAO的技術(shù)來自中國(guó)日化院。據(jù)了解上海金山日化院與中輕集團(tuán)投資的10萬噸乙氧基化物產(chǎn)品中，主要生產(chǎn)的就是窄分布AEO3產(chǎn)品，雖然裝置是采用的瑞士BUSS環(huán)路反應(yīng)裝置而催化劑應(yīng)該還是采用MAO，據(jù)理論上講這樣反應(yīng)出的AEO產(chǎn)品外觀色澤穩(wěn)定、殘留醇低、分子分布窄，特別是降低冬季產(chǎn)品凝固點(diǎn)。
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