聚乙氧基化脂肪醇恒温稳定性研究

林海云, 田 雪

（1. 中国石油抚顺石化公司合成洗涤剂厂， 辽宁 抚顺 113004； 2. 中国石油抚顺石化公司腈纶化工厂， 辽宁 抚顺 113004）

聚乙氧基化脂肪醇恒温稳定性研究

林海云1, 田 雪2

（1. 中国石油抚顺石化公司合成洗涤剂厂， 辽宁 抚顺 113004； 2. 中国石油抚顺石化公司腈纶化工厂， 辽宁 抚顺 113004）

以环氧乙烷和C12-14天然脂肪醇为原料，通过Pressindustria(普利斯) 工艺第二代乙氧基化装置合成不同规格的聚乙氧基化脂肪醇产品AEO-2、AEO-3、AEO-5、AEO-7、AEO-9，分别以氢氧化钠和氢氧化钾为催化剂研究其恒温稳定性。实验结果表明，以氢氧化钾为催化剂在不同浓度及不同的工艺条件下，恒温稳定性较好；以氢氧化钠为催化剂在不同浓度及不同的工艺条件下，对 AEO-9产品恒温稳定性影响较大，其它品种恒温稳定性较好。

聚乙氧基化脂肪醇；恒温稳定性；研究

目前在大多数液体洗涤剂的配方中，都是采用多种表面活性剂的复配来提高性能并降低成本。不同种类的表面活性剂复配，常可达到比任何单一组份都好的性能，若搭配不当也会出现性能恶劣的情况，造成浪费。近年来对表面活性剂的复配增效作用研究工作非常活跃，在理论和应用方面都有长足进步。其中聚乙氧基化脂肪醇（AEO）具有人体相容性好，环境友好，易生物降解，低生态毒性，低温洗涤效果好，复配效果好，在实际洗涤剂产品生产中得到迅猛发展[1-3]。

随着对洗涤剂产品质量不断提升，聚乙氧基化脂肪醇（AEO）传统的国标分析羟值、浊点、PH值、水分、色泽等只能满足基本要求，对二恶烷含量、大肠菌群、菌落总数、恒温稳定性等分析项目提出更高要求。恒温稳定性是表征AEO产品在恒定温度长时间加热条件下，观察其稳定性能的一种判断。AEO产品恒温稳定性不好，恒温长时间加热易产生絮状物沉淀，对洗涤剂配方复配产生恶劣影响。本文结合中国石油抚顺石化公司 Pressindustria(PI) 工艺第二代乙氧基化装置，旨在生产实践中研究AEO产品恒温稳定性。

1 实验部分

1.1 主要原料

C12-14天然脂肪醇，羟值290.5 mg KOH/g，辽宁华兴集团化工股份公司；环氧乙烷（EO），抚顺石化公司乙烯化工厂；氢氧化钾（KOH），工业级，唐山三孚硅业股份有限公司；氢氧化钠（NaOH），工业级，沈阳化工有限公司；醋酸（CH3COOH），工业级，山东华鲁恒升化工有限公司。

1.2 实验原理

利用分子上含有活泼氢的所谓链起始剂使一定摩尔数的环氧乙烷进行缩聚反应来生产乙氧基化产品。可用下面方程式表述上述反应：

这里R是亲油性基团，X是含活泼氢的官能团。

1.3 合成方法

一定目标数量的C12-14天然脂肪醇投到反应器后，加入一定比例的催化剂，通过升温脱水，与配比好的环氧乙烷（EO）在设定温度、压力下进行反应，最后熟化，加酸中和后得到目标样品。

2 结果与讨论

2.1 催化剂类型对AEO恒温稳定性影响

2.1.1 氢氧化钠为催化剂对AEO恒温稳定性的影响AEO产品规格与乙氧基化反应中EO加成数有关系。通过实验调整一定比例C12-14醇和EO的配比，以一定浓度氢氧化钠为催化剂合成 AEO-2、AEO-3、AEO-5、AEO-7、AEO-9五个品种，在设定温度、时间条件下进行实验(表1)。

表1 氢氧化钠为催化剂对AEO恒温稳定性的影响Table 1 Effect of sodium hydroxide on the constant temperature stability of AEO

由表1可知，以相同浓度的氢氧化钠作为催化剂，同样在60 ℃条件下恒温加热24 h，不同规格的AEO产品产生不同的外观现象，AEO-2、AEO-3、AEO-5、AEO-7产品无明显变化，外观无色透明液体。AEO-9产品却发生明显变化，外观浑浊，且有絮状物析出沉淀。

2.1.2 氢氧化钾为催化剂对 AEO恒温稳定性的影响

通过实验调整一定比例C12-14醇和EO的配比，以一定浓度氢氧化钾为催化剂合成 AEO-2、AEO-3、AEO-5、AEO-7、AEO-9五个品种，在设定温度、时间条件下进行实验(表2)。

表2 KOH为催化剂对AEO恒温稳定性的影响Table 2 Effect of KOH on the constant temperature stability of AEO

由表2可知，以相同浓度的氢氧化钾作为催化剂，同样在60 ℃条件下恒温加热24 h，不同规格的AEO产品具有相同的外观现象，都是无色透明液体。通过表1和表2对比可知，以氢氧化钾为催化剂生产的 AEO-9产品较以氢氧化钠为催化剂生产的AEO-9产品具有较好的恒温热稳定性能。且加成数在7以下的品种，使用2种催化剂恒温稳定性无明显区别。

通过实验，在恒温温度为35、45、55、65、75 ℃，同样加热24 h的条件下，得到同样上述实验结果。

2.1.3 催化剂浓度对AEO-9产品恒温稳定性影响

通过实验调整不同种类催化剂在不同浓度条件下合成的AEO-9产品，在恒定温度60 ℃条件下加热24 h，观察AEO-9外观稳定性能。催化剂浓度采用比例为0.05%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%五种条件进行实验(表3)。

表3 催化剂浓度对AEO-9产品恒温稳定性的影响Table 3 Effect of catalyst concentration on the constant temperature stability of AEO-9 product

通过表 3可知，用氢氧化钠为催化剂生产的AEO-9产品在不同催化剂浓度下，得到相同的实验结果，都是浑浊，有絮状物沉淀产生。而用氢氧化钾为催化剂生产的 AEO-9产品在不同催化剂浓度下，也是具有相同的实验结果，产品无色透明。同样的实验结果在恒温温度为35、45、55、65、75 ℃，同样加热24 h的条件下，得到相同的认证。进一步证明了以氢氧化钾为催化剂生产的 AEO-9产品较以氢氧化钠为催化剂生产的 AEO-9产品具有较好的恒温热稳定性能。

2.2 工艺条件对AEO-9恒温稳定性影响

根据对最终分析项目的要求，结合Pressindustria(PI) 工艺第二代乙氧基化装置实际可操作性和经济效益因素，通过对各主要工艺条件因素的分析，选用正交表L9(34)，固定催化剂类型（氢氧化钾），改变反应温度（A，℃），反应物料质量比（B，m(脂肪醇)：m(环氧乙烷)），反应速率（C，t/h）3因素进行正交试验，其合成的AEO-9在恒定温度60 ℃条件下加热24 h进行实验。其结果见表4。

Study on the Constant Temperature Stability of Poly Ethylene Glycol Fatty Alcohol

LIN Hai-yun1, TIAN Xue2
（1. PetroChina Fushun Petrochemical Company Synthetic Detergent Factory，Liaoning Fushun 113004，China; 2. PetroChina Fushun Petrochemical Company Acrylic Fiber Chemical Plant，Liaoning Fushun 113004，China）

Taking epoxy ethane and C12-14 natural fatty alcohol as raw materials, the second generation of ethoxylation device with Pressindustria (PI) process was used to synthesize different specification of poly ethylene oxygen radicals fatty alcohol products AEO-2, AEO-3, AEO-5, AEO-7, AEO-9.Then their constant temperature stabilities were respectively studied with sodium hydroxide and potassium hydroxide as catalysts. Experimental results show that using KOH as catalyst in different concentration and different process conditions, the temperature stability is better; using sodium hydroxide as catalyst in different concentration and different process conditions, influence on the temperature stability of AEO-9 products is bigger, other constant temperature stability is better.

Poly ethylene glycol fatty alcohol；Constant temperature stability；Research

TQ 423

A

1671-0460（2015）08-1767-02

2015-05-25

林海云（1981-），男，辽宁盖州人，工程师，硕士学位，2007年毕业于沈阳化工学院材料加工专业，研究方向：从事表面活性剂生产及研究工作。E-mail：linhy999@petrochina.com.cn。