一种低泡、低凝固点型乳化剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及非离子表面活性剂领域，具体是涉及一种低泡、低凝固点型乳化剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.低碳链(如c8～c
10
)脂肪醇起始剂的产品主要在工业领域用作渗透剂，由于产品本身分子量较低，一般流动性较好。高碳链(如c
16
～c
18
)脂肪醇起始剂的产品主要在纺织工业中做匀染剂，一般对凝固点要求不是很大。中等长度碳链(如c
12
～c
15
)脂肪醇因为主要用于洗涤剂领域所以又称洗涤剂醇，其中低环氧乙烷加成数产品，主要用于磺化往往不存在流动性问题。但对于环氧乙烷加成数在6～9个的脂肪醇聚氧乙烯醚产品，由于其直接用于洗涤剂组成，所以人们往往希望它的流动性尽可能好，一方面这可以使冬季使用过程中简化熔化等程序节省能源，另一方面在一些浓缩液体洗涤剂配方中，也不希望产品因环境温度的变化而产生析出浑浊现象。
3.改善脂肪醇聚氧乙烯醚流动性的方法分为物理方法和化学方法。其中，物理方法主要是降低产品的活性物含量，一般是加入10％的水使产品的活性物含量降低到90％，这种方法能较大幅度降低产品凝固点，但降低了活性物含量，给后期使用带来一定不便。化学方法一般是向产品里引入一定的环氧丙烷链节从而使产品流动性改善，这种方法除了降低产品凝固点之外，还可以一定程度降低泡沫性能，提高亲油性从而提高产品的表面活性，而且还能保证产品100％的活性物含量，是一种值得研究和利用的有效方法。
4.然而，在脂肪醇聚氢乙烯醚环氧乙烷链节中引人环氧丙烷链节实际上使产品的属性发生很大改变，严格地应属于脂肪醇聚醚类产品，要保持乙氧基化合物的性质，得到凝固点、泡沫性质以及洗涤力等综合性能较优，方便使用，能耗低的产品十分困难。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供了一种低泡、低凝固点型乳化剂及其制备方法和应用。本发明通过将c
12-14
醇与环氧乙烷在碱性条件开环，所得产品具有良好的渗透和乳化性能，但同时凝固点和泡沫都比较高，使用过程容易凝固，使用不方便，继续在环氧乙烷末端与环氧丙烷反应改变了原来的单一结构顺序、变成嵌段结构，达到了降低产品凝固点，不需要另外加消泡剂和抑泡剂来降低泡沫的效果。
6.为达到本发明的目的，本发明的低泡、低凝固点型乳化剂为嵌段结构，化学式为c
xh2x 2
o(c2h4o)y(c3h6o)nh，其中x为12-14中任意的整数，y为1-9中任意的整数，n为1-5中任意的整数。
7.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述低泡、低凝固点型乳化剂的化学式为c
13h28
o(c2h4o)8(c3h6o)1h。
8.另一方面，本发明还提供了一种前述低泡、低凝固点型乳化剂的制备方法，所述方法包含以下步骤：
9.(1)投料：往反应容器中投入c
12-14
醇以及碱，充排氮气，搅拌；
10.(2)脱水：真空脱水，若水分≤0.05％，脱水完毕；
11.(3)通料：滴加环氧乙烷，滴加速度保持稳定；
12.(4)熟化：通料结束后，保温熟化，至压力保持不下降后降温；
13.(5)再次通料：滴加环氧丙烷，通料速度保持稳定；
14.(6)熟化：通料结束后，物料保温熟化，取样分析浊度和碱度，若浊度不合格，则根据情况进行调整，若浊度合格，则进行下一步；
15.(7)脱气：保温脱气；
16.(8)中和：降温至110～120℃，加入冰醋酸，搅拌后取样分析ph值、色泽，根据分析结果加双氧水漂白，第一次ph值合格后间隔15～25min再取样分析，连续两次合格后降温至60～80℃，过滤。
17.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(1)中c
12-14
醇为c
12
醇和c
14
醇，其中，c
12
醇和c
14
醇的质量比为2-4：1。
18.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(1)中碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸钠、氨水中的一种或多种。
19.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(2)中真空脱水控制脱水温度为110～120℃，真空度为-0.06～-0.012mpa。
20.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(3)中滴加环氧乙烷时反应温度控制在140～160℃。
21.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(3)中滴加环氧乙烷时控制压力≤0.40mpa。
22.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(4)中保温熟化是保持温度为140～160℃。
23.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(4)中降温是至压力保持5～15min不下降后降温至125～135℃。
24.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(5)中滴加环氧丙烷时反应温度控制在125～135℃。
25.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(5)中滴加环氧丙烷时控制压力≤0.40mpa。
26.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(6)中保温熟化是保持温度为125～135℃；优选地，所述步骤(6)中熟化的时间为50～70min。
27.进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(7)中脱气时物料温度保持在125～130℃；优选地，所述步骤(7)中脱气时间为15～25min。
28.再一方面，本发明还提供了一种前述低泡、低凝固点型乳化剂的应用，所述应用为将所述乳化剂用于皂洗剂、净洗剂、润湿剂、脱脂剂、香精增稠剂，纺织印染中或是用作洗涤剂。
29.本发明在不影响脂肪醇聚氧乙烯醚产品原有性能情况下，能够有效的降低产品的泡沫，无需加入其他类型的消泡剂，在低温环境下，产品不容易凝固，能够有效解决在使用过程中需要加热的麻烦，减少能耗，使用方便。而且，本发明的方法工艺过程简单，能耗较
少。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
32.当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
33.单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
34.本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。
35.此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
36.实施例1
37.一种低泡、低凝固点型乳化剂c
13h28
o(c2h4o)6的制备方法，所述方法包含以下步骤：
38.1.1开车前检查及设备清洁、干净；
39.1.2吸料：在干燥清洁的反应釜内从投料口加入500gc
12-14
醇(c
12
醇：72.5％，c
14
醇：27.5％)以及2.0gkoh，充排氮气三次，开搅拌；
40.1.3脱水：控制真空度，注意观察缓冲罐，防止物料抽出，控制脱水温度在110-120℃，当釜内真空度达到-0.09mpa后，真空脱水50分钟，取样分析水分，若水分≤0.05％，脱水完毕，先关釜上真空阀，再停真空泵；
41.1.4通料：打开进料阀，滴加环氧乙烷，反应温度控制在140-160℃，压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定，通完662g环氧乙烷后，关闭进料阀门；
42.1.5熟化：通料结束后，物料温度保持在140-160℃保温熟化，至釜内压力保持10min不下降为止，降温至130℃左右；
43.1.6通料：更换环丙储罐开进料阀，滴加环氧丙烷，反应温度控制在125-135℃，反应压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定；
44.1.7熟化：通料结束后，物料温度保持在125-135℃保温熟化1小时，取样分析浊度和碱度，若浊度低于指标，需要补加环氧乙烷，若浊度合格后，则进行下一步；
45.1.8脱气：物料温度保持在125-130℃，脱气20分钟；
46.1.9中和：物料温度降至110-120℃，吸入适量冰醋酸，搅拌20分钟后取样分析ph值、色泽，根据分析结果，若色泽偏深可适当加双氧水漂白，第一次ph值合格后间隔20分钟再取样分析，连续两次合格后方可降温至65-70℃，用过滤网过滤样品瓶，成品取样分析。
47.实施例2
48.一种低泡、低凝固点型乳化剂c
13h28
o(c2h4o)7的制备方法，所述方法包含以下步骤：
49.1.1开车前检查及设备清洁、干净；
50.1.2吸料：在干燥清洁的反应釜内从投料口加入500gc
12-14
醇(c
12
醇：72.5％，c
14
醇：27.5％)以及2.0gkoh，充排氮气三次，开搅拌；
51.1.3脱水：控制真空度，注意观察缓冲罐，防止物料抽出，控制脱水温度在110-120℃，当釜内真空度达到-0.09mpa后，真空脱水50分钟，取样分析水分，若水分≤0.05％，脱水完毕，先关釜上真空阀，再停真空泵；
52.1.4通料：打开进料阀，滴加环氧乙烷，反应温度控制在140-160℃，压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定，通完771g环氧乙烷后，关闭进料阀门；
53.1.5熟化：通料结束后，物料温度保持在140-160℃保温熟化，至釜内压力保持10min不下降为止，降温至130℃左右；
54.1.6通料：更换环丙储罐开进料阀，滴加环氧丙烷，反应温度控制在125-135℃，反应压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定；
55.1.7熟化：通料结束后，物料温度保持在125-135℃保温熟化1小时，取样分析浊度和碱度，若浊度低于指标，需要补加环氧乙烷，若浊度合格后，则进行下一步；
56.1.8脱气：物料温度保持在125-130℃，脱气20分钟；
57.1.9中和：物料温度降至110-120℃，吸入适量冰醋酸，搅拌20分钟后取样分析ph值、色泽，若色泽较深，可适当加双氧水漂白，第一次ph值合格后间隔20分钟再取样分析，连续两次合格后方可降温至70℃左右，用过滤网过滤样品瓶，成品取样分析。
58.实施例3
59.一种低泡、低凝固点型乳化剂c
13h28
o(c2h4o)8的制备方法，所述方法包含以下步骤：
60.1.1开车前检查及设备清洁、干净；
61.1.2吸料：在干燥清洁的反应釜内从投料口加入500gc
12-14
醇(c
12
醇：72.5％，c
14
醇：27.5％)以及2.0gkoh，充排氮气三次，开搅拌；
62.1.3脱水：控制真空度，注意观察缓冲罐，防止物料抽出，控制脱水温度在110-120℃，当釜内真空度达到-0.09mpa后，真空脱水50分钟，取样分析水分，若水分≤0.05％，脱水
完毕，先关釜上真空阀，再停真空泵；
63.1.4通料：打开进料阀，滴加环氧乙烷，反应温度控制在140-160℃，压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定，通完881g环氧乙烷后，关闭进料阀门；
64.1.5熟化：通料结束后，物料温度保持在140-160℃保温熟化，至釜内压力保持10min不下降为止，降温至130℃左右；
65.1.6通料：更换环丙储罐开进料阀，滴加环氧丙烷，反应温度控制在125-135℃，反应压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定；
66.1.7熟化：通料结束后，物料温度保持在125-135℃保温熟化1小时，取样分析浊度和碱度，若浊度低，可补加环氧乙烷，若浊度合格后，则进行下一步；
67.1.8脱气：物料温度保持在125-130℃，脱气20分钟；
68.1.9中和：物料温度降至110-120℃，吸入适量冰醋酸，搅拌20分钟后取样分析ph值、色泽，若色泽较深，可适当加双氧水漂白，第一次ph值合格后间隔20分钟再取样分析，连续两次合格后方可降温至70℃左右，用过滤网过滤样品瓶，成品取样分析。
69.实施例4
70.一种低泡、低凝固点型乳化剂c
13h28
o(c2h4o)8(c3h6o)1h。的制备方法，所述方法包含以下步骤：
71.1.1开车前检查及设备清洁、干净；
72.1.2吸料：在干燥清洁的反应釜内从投料口加入500gc
12-14
醇(c
12
醇：72.5％，c
14
醇：27.5％)以及2.2gkoh，充排氮气三次，开搅拌；
73.1.3脱水：控制真空度，注意观察缓冲罐，防止物料抽出，控制脱水温度在110-120℃，当釜内真空度达到-0.09mpa后，真空脱水50分钟，取样分析水分，若水分≤0.05％，脱水完毕，先关釜上真空阀，再停真空泵；
74.1.4通料：打开进料阀，滴加881g环氧乙烷，反应温度控制在140-160℃，压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定，通完881g环氧乙烷后，关闭进料阀门；
75.1.5熟化：通料结束后，物料温度保持在140-160℃保温熟化，至釜内压力保持10min不下降为止，降温至130℃左右；
76.1.6通料：更换环丙储罐开进料阀，滴加146g环氧丙烷，反应温度控制在125-135℃，反应压力控制≤0.40mpa，通料速度保持稳定；
77.1.7熟化：通料结束后，物料温度保持在125-135℃保温熟化1小时，取样分析浊度和碱度，若浊度较高，可适当补加环氧丙烷，若浊度合格后，则进行下一步；
78.1.8脱气：物料温度保持在125-130℃，脱气20分钟；
79.1.9中和：物料温度降至110-120℃，吸入适量冰醋酸，搅拌20分钟后取样分析ph值、色泽，若色泽较深，可适当加双氧水漂白，第一次ph值合格后间隔20分钟再取样分析，连续两次合格后方可降温至70℃左右，用过滤网过滤样品瓶，成品取样分析。
80.质量指标
[0081][0082]
效果实施例
[0083]
1.1性能测定
[0084]
1.1.1浊点gb/t 5559—2007
[0085]
量取10g样品加入25％的二乙二醇丁醚90g,置于试管中插入温度计，放入水浴中加热，至完全混浊状停止加热，搅拌下缓慢冷却，记录混浊消失时的温度。重复5次。
[0086]
测试项名称浊点/℃实施例1dhzj-70055实施例2dhzj-80063.4实施例3dhzj-80175.2实施例4dhzj-80273.5
[0087]
1.1.2乳化性能gb 3776.3-1983
[0088]
将1g/l试样40ml待测液及40ml5#白油/动物油酸一起倒入100ml高口烧杯中，均质机在1000r/min转速下搅拌1min，静置并记录其水油相分离10ml所需时间。乳化时间越长，说明乳液越稳定，乳化效果越好。
[0089]
测试项名称时间/s实施例1dhzj-70080实施例2dhzj-80090实施例3dhzj-801120实施例4dhzj-802155
[0090]
1.1.3凝固点测试
[0091]
各取50g样品于小烧杯中，放置在冰箱上层设置4℃，静置8小时，取出后观察各个样品是否出现凝固现象。
[0092]
测试项名称4℃是否凝固实施例1dhzj-700是实施例2dhzj-800是实施例3dhzj-801是实施例4dhzj-802否
[0093]
1.1.4起泡性gb t 28137-2011
[0094]
取四个容量瓶配制0.1％的水溶液，再将配制好的溶液转移至试管中，用瓶塞堵
住，四个试管同时上下振动摇晃10次，记录泡沫的高度。
[0095][0096][0097]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。