烷基磷酸酯表面活性剂的制备方法与流程
本发明涉及烷基磷酸酯表面活性剂的制备方法。
背景技术：
1、烷基磷酸酯是一类重要的阴离子表面活性剂和功能中间体，广泛应用于纺织油剂、皮革加脂剂、个人护理用品、金属加工液及阻燃剂等领域。磷酸酯的应用性能高度依赖于其组成，其中单烷基磷酸酯（map）因含有两个p-oh基团，具有良好的水溶性、乳化性、抗静电性和螯合能力，用途最为广泛。
2、在工业上烷基磷酸酯基本以脂肪醇与五氧化二磷的反应制得，得到的烷基磷酸酯产品中，含有单酯、双脂等。如何提高烷基磷酸酯产品中的单酯含量和降低双酯含量，是本领域持续的研究方向。
技术实现思路
1、本发明要解决的是现有技术中存在的，烷基醇与五氧化二磷反应制得的烷基磷酸酯产品中单酯含量低和双脂含量高的问题，提供一种新的烷基磷酸酯表面活性剂的制备方法，该方法能够明显提高烷基磷酸酯产品中单酯的含量。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下
3、烷基磷酸酯表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
4、（1）将烷基醇与反应助剂混合，得到预混物料；
5、（2）将步骤（1）所得预混物料与p2o5进行酯化反应，得酯化料；
6、（3）向酯化料中加入水，使聚磷酸酯进行水解反应；
7、其中所述反应助剂包括组分a和组分b，组分a包括水，组分b包括表面活性剂或尿素。
8、反应助剂的使用，提高了磷酸单酯的含量和降低了磷酸双酯的含量。
9、上述技术方案中，优选烷基醇中烷基的碳数为8~18，例如但不限于碳数为8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18等等。
10、上述技术方案中，优选地，步骤（1）中组分a的质量为烷基醇质量的0.5%~10.0%，例如但不限于0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、7%、8%、9%等等，进一步优选1%~5%。
11、上述技术方案中，优选地，组分b的质量为烷基醇质量的0.5%~10%，例如但不限于0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、7%、8%、9%，进一步优选1%~5%。
12、上述技术方案中，可选地，步骤（1）中所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
13、上述技术方案中，优选地，步骤（1）中所述表面活性剂为非离子型表面活性剂为烷基醇聚氧乙烯醚。
14、上述技术方案中，优选地，所述烷基醇聚氧乙烯醚的结构通式为ro(ch2ch2o)nh。
15、上述技术方案中，r为c8～c18的烷基，例如c8的烷基、c9的烷基、c10的烷基、c11的烷基、c12的烷基、c13的烷基、c14的烷基、c15的烷基、c16的烷基、c17的烷基、c18的烷基。
16、上述技术方案中，n为3～20，例如但不限于4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19等等。
17、上述技术方案中，可选地，步骤（1）中所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂。
18、上述技术方案中，优选地，所述阴离子型表面活性剂包括选自由烷基磷酸酯或其盐、烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯或其盐、烷基硫酸酯或其盐、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯或其盐、以及烷基苯磺酸或其盐所组成的物质组中的至少一种。
19、上述技术方案中，优选地，所述阴离子表面活性剂中烷基的碳数为8~18，例如碳数为8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18等等。
20、上述技术方案中，优选组分b同时包括表面活性剂和尿素，在提高磷酸单酯含量方面，两者具有相互促进作用。
21、此时，表面活性剂与尿素之比没有特别限制，均能取得可比的相互促进效果。但作为进一步优选，表面活性剂与尿素的重量比为0.1~1，例如但不限于表面活性剂与尿素的重量比为0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95等等。
22、本发明的技术关键是反应助剂的使用，而具体步骤（2）以后的工艺条件可以采用现有烷基醇与p2o5反应制备烷基磷酸酯所采用的那些工艺条件，均能取得可比的技术效果，且不必付出创造性劳动。
23、例如，上述技术方案中，可选地，步骤（2）中所述烷基醇与p2o5的摩尔比为1.5～4.0，作为更进一步举例，例如但不限于1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9等等。优选烷基醇与p2o5的摩尔比为2～3
24、例如，上述技术方案中，可选地，步骤（2）的酯化反应的温度为40～100℃，作为更进一步举例，例如但不限于45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃等等，优选60～80℃。
25、例如，上述技术方案中，可选地，步骤（2）的反应时间为2～8小时，作为更进一步举例，例如但不限于2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时、5.5小时、6小时、6.5小时、7小时、7.5小时等等，优选3～5小时。
26、例如，上述技术方案中，可选地，步骤（3）中所述水解反应加入水的量为反应体系总质量的1%～10%，作为更进一步举例，例如但不限于1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%等等，优选2%～5%。
27、例如，上述技术方案中，可选地，水解温度为60～90℃，作为更进一步举例，例如但不限于65℃、70℃、75℃、80℃、85℃等等。
28、例如，上述技术方案中，可选地，水解时间为0.5～3小时，作为更进一步举例，例如但不限于1小时、1.5小时、2小时、2.5小时等等。
29、本发明具体实施方式中的单酯和双酯的质量含量按照《qb/t 4948-2016 化妆品用原料 月桂醇磷酸酯》中规定的电位滴定法进行测定。
30、下面通过具体实施方式对本发明进行举例说明。
1.烷基磷酸酯表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中组分a的质量为烷基醇质量的0.5%~10.0%，优选1%~5%；组分b的质量为烷基醇质量的0.5%~10%，优选1%~5%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中所述表面活性剂为非离子型表面活性剂；优选非离子型表面活性剂为烷基醇聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述烷基醇聚氧乙烯醚的结构通式为ro(ch2ch2o)nh，其中r为c8~c18的烷基，n为3～20。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂；更优选包括选自由烷基磷酸酯或其盐、烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯或其盐、烷基硫酸酯或其盐、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯或其盐、以及烷基苯磺酸或其盐所组成的物质组中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述阴离子表面活性剂中烷基的碳数为8~18。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（2）中所述烷基醇与p2o5的摩尔比为1.5～4.0。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（2）的酯化反应的温度为40～100℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（2）的反应时间为2～8小时。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中所述水解反应加入水的量可选为反应体系总质量的1%～10%；和/或可选水解温度为60～90℃；和/或可选水解时间为0.5～3小时。