一种异构醇衍生物硫酸盐及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种异构醇衍生物硫酸盐及制备方法。
【背景技术】
[0002] 阴非离子型和Extended表面活性剂中既含有非离子型表面活性剂的亲水基一烷 氧基团，又含有阴离子型表面活性剂的亲水基一硫酸酯基，具有高渗透性、高耐碱性、强去 污性、广配伍性、强水溶性、刺激性小、抗硬水性能强和良好的生物降解性；另外还可以通过 控制烷氧基团单元加合数来调节表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB)，以此来应对盐含量 不同的环境。在三次采油、印染、纺织、洗涤、化妆品等众多领域中具有重要潜在应用价值。
[0003] 目前，阴非离子型和Extended表面活性剂的疏水基烷基链主要集中为直链、长链， 而关于支链、短链的表面活性剂研宄相对很少。陈玲等[化学试剂，2012, 34(4) :349-352] 研宄发现支链型阴非离子表面活性剂，相比于直链型具有更低的临界胶束浓度（cmc)和 Krafft点；去污力，特别是润湿渗透性能更是明显优于直链型；且在相同条件下支链型可 以更快达到更低的平衡表面张力。此外，在较宽广的温度条件下，支链醇乙氧基化物相比于 直链型具有更低的粘度性能，任何HLB值情况下其倾点都低于直链型；而且相比于直链型， 支链型的刺激性更小[日用化学品科学，2005, 28 (12) : 15-19]。
[0004] 目前，实验室小批量合成阴非离子型和Extended表面活性剂时，大多直接采 用直长链醇衍生物为原料经氯磺酸、发烟硫酸或氨基磺酸进行硫酸化反应。如专利CN 102974263A公开了一种长链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐的合成方法，首先，直接以长链脂肪 醇聚氧乙烯醚与氯磺酸反应生成醇醚硫酸酯，过程中产生的氯化氢经碱液吸收；然后，再经 过碱液中和脂肪醇醚硫酸酯，干燥除水后得到目标物。此法产生的有害尾气采用简单的碱 液吸收，即增加了经济与劳动成本，又加重了治理环境的负担；而且整个过程依靠手工简单 控制，不能进行连续化生产，在工业上已是边缘或淘汰工艺；此外直接将醇醚作为起始原 料，限制了产物种类的多样性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种具有高渗透性、高耐碱性、强去污性、广配伍性、强水溶 性、刺激性小、抗硬水性能强和良好的生物降解性，并易于工业化的异构醇衍生物硫酸盐及 制备方法。
[0006] 本发明提供的异构醇衍生物硫酸盐的分子通式结构如下：
[0007]
【主权项】
1. 一种异构醇衍生物硫酸盐，其特征在于异构醇衍生物硫酸盐的分子通式结构如下：
其中 p = 1，3 ;R' = H，CH3;R" = CH3, H ;R' 乒 R" ；n = 1-9, m = 0-9,且 n 与 m均为整 数，M = Na+，K+，NH:，CH3NH3+，NH+(CH2CH2OH) 3〇
2. 如权利要求1所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于包括以下步 骤： (1) 将异构醇与催化剂加入反应器中，抽真空、充氮气并置换气体2-5次至压力 0. 3-0. 4MPa，其中催化剂用量为产物理论质量的0. 2-0. 8%，在搅拌速率500-700r/min下， 升温至90-130°C，按异构醇与第一种环氧烷烃的摩尔比为1:2-7,以2. 5-5. 5mol/h速率加 入第一种环氧烷烃，老化至压力恒定，依据分子式设定，当上述分子通式中m = 0时，冷却至 70-90°C，脱去环氧烷烃后充氮气出料，过滤掉催化剂得到异构醇衍生物；当m辛0时，升温 至110-150°C，按异构醇与第二种环氧烷烃的摩尔比为1:1-7,再以l-4mol/h速率通入与第 一种环氧烷烃不同的第二种环氧烷烃，老化至压力恒定，冷却至70-90°C时，脱去环氧烷烃 后充氮气出料，过滤掉催化剂得到异构醇衍生物。 (2) 将气体三氧化硫与露点低于-50°C干燥空气混合，使三氧化硫体积比为2-10%，并 将混合气体加热至55-130°C，将异构醇衍生物加热至8-80°C，与混合气体同时通入降膜式 反应器内进行硫酸化反应，控制异构醇衍生物和三氧化硫摩尔比为1:1. 01-1. 08,并控制反 应温度为10_80°C。反应完后在10_80°C老化20-50min，以碱液对老化产物进行中和至pH 为7-9 ;旋蒸除去产物中的水，得到异构醇衍生物硫酸盐。
3. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (1)中的异构醇为异辛醇或异己醇。
4. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (1)中的环氧烷烃为环氧乙烷（EO)或环氧丙烷（PO)。
5. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (1)中的催化剂用量为产物理论质量的〇. 3-0. 6%。
6. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (1)中的催化剂为醋酸钙、氢氧化钡、碳酸镁及其混合物；三氟乙酸、三氟化硼、氟代磺酸； 或乙醇钠、乙醇钾、丁醇钠、氢氧化钠及其混合物。
7. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (1) 中的聚合反应温度在120-130°C。
8. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (2) 中异构醇衍生物和三氧化硫摩尔比为1:1. 03-1. 05。
9. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (2)混合气体中三氧化硫气体浓度体积比为4-6 %。
10. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (2)中混合气体的温度在70-90°C。
11. 如权利要求2所述的一种异构醇衍生物硫酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤 (2)中和碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、一甲基胺或三乙醇胺。
【专利摘要】一种异构醇衍生物硫酸盐的分子通式结构如下：其中p＝1，3；R’＝H，CH3；R”＝CH3，H；R’≠R”；n＝1-9，m＝0-9，且n与m均为整数，M＝Na+，K+，NH4+，CH3NH3+，NH+(CH2CH2OH)3。本发明具有高渗透性、高耐碱性、强去污性、广配伍性、强水溶性、刺激性小、抗硬水性能强和良好的生物降解性，并易于工业化的优点。
【IPC分类】C07C305-10, C07C303-24, B01F17-02
【公开号】CN104803888
【申请号】CN201510198089
【发明人】王万绪, 李建波, 杨效益, 李萍, 李全红, 黄鹏飞
【申请人】中国日用化学工业研究院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月23日