一种无磷耐碱增溶剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提供一种无磷耐碱增溶剂，其为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的水溶液，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的结构通式如下：

【技术实现步骤摘要】
一种无磷耐碱增溶剂及其制备和应用
本专利技术涉及一种功能型特种表面活性剂，具体涉及一种耐碱增溶剂，尤其涉及一种具有耐碱增溶效果的无磷表面活性剂。
技术介绍
近年来，随着国家对环保管控越来越严苛，人们的环保意识也越来越强。工业清洗的大量排污水，需要经过复杂的处理，才能达到低COD，低VOC的环保要求。故所用的表面活性剂及相关的增溶剂必须符合环保要求。现市面上的增溶剂大致可以分为几类。第一类，苯氧基磷酸酯，如专利申请PCT/CN2014/077114、US8,147,681B2等。第二类，烷基苷结构，如专利申请CN108949394A、CN110270269A等。第三类，氨基酯盐结构，如专利申请WO2015/155095、WO2020/1535200等。第四类，磺酸/羧酸盐结构，如专利申请CN108618991A、JP-349441/2002等。这些具有不同结构的增溶剂，在实际应用过程中存在一些问题。其中，磷酸酯的使用存在磷含量超标问题；氨基酯、磺酸/羧酸盐存在抗恶劣环境稳定性问题；烷基糖苷类增溶剂普遍成本比较高，且在高浓度碱(盐)溶液中增溶效果有限。因此亟需一种克服以上缺陷的无磷耐碱增溶剂，来适应更严苛的工业和环境要求。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种无磷耐碱增溶剂，其具有良好的耐碱增溶性。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供无磷耐碱增溶剂，所述无磷耐碱增溶剂为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的水溶液，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的结构通式如下：其中m为2～10，n为1～5。第二方面，本专利技术实施例提供上述无磷耐碱增溶剂的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、将脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚，在碱性环境下，与一定量的1.3-丙烷磺内酯，在80℃～100℃，负压90～101kpa的条件下，高速搅拌磺化反应2.5～3.5小时，得到反应液；步骤二、将步骤一制得的反应液，降温至20～25℃，加入萃取液萃取提纯，去除未反应完全残留的盐；步骤三、将步骤二中去除残留物的萃取物混合液，通过旋转蒸发仪蒸馏去除溶剂，将得到的产物用去离子水调整固含量至65％～85％，即得到所述无磷耐碱增溶剂。第三方面，本专利技术实施例提供上述无磷耐碱增溶剂的应用，所述无磷耐碱增溶剂应用于盐溶液或碱溶液中对非离子表面活性剂进行增溶。与现有技术相比，本专利技术提供的无磷耐碱增溶剂，其为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸的钾/铵盐的水溶液，具有良好耐碱增溶性以及优异的增溶效果，尤其是在复杂环境中对非离子表面活性剂具有良好的增溶作用，使表面活性剂均匀地分散在溶液中，保证溶液的定向功能性的同时，具有长期稳定性；且在清洗过程中，抗恶劣环境性好；另外，无磷耐碱增溶剂不含磷，有效减少化学需氧量排放带来的环境污染。附图说明图1为本专利技术实施例1和实施例4所得耐碱增溶剂的核磁结构图谱，其中图(A)为实施例1所得耐碱增溶剂的核磁结构图谱，图(B)为实施例4所得耐碱增溶剂的核磁结构图谱。图2为实施例2所得增溶剂在碱/盐溶液配方中，对高泡表面活性剂(OP-10)/低泡表面活性剂(DP-106)的增溶能力；其中(a)、(b)分别为高泡表面活性剂(OP-10)和低泡表面活性剂(DP-106)(在表1体系中)加增溶剂前的状态，(c)、(d)为高泡表面活性剂(OP-10)和低泡表面活性剂(EP-61)加增溶剂后的状态。具体实施方式本专利技术的实施例将会被详细的描示在下文中。本专利技术的实施例不应该被解释为对本专利技术的限制。本专利技术实施例提供一种无磷耐碱增溶剂，其能够在碱(盐)复杂环境中增溶非离子表面活性剂，并具有长期稳定性。所述无磷耐碱增溶剂为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的水溶液，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的结构通式如下：其中m为2～10，n为1～5。在一些实施例中，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐包括脂肪醇聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠盐、脂肪醇聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钾盐、烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠盐和烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钾盐中至少一种。本专利技术实施例还提供上述无磷耐碱增溶剂的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、将脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚，在碱性环境下，与一定量的1.3-丙烷磺内酯，在80℃～100℃，负压90～101kpa的条件下，高速搅拌磺化反应2.5～3.5小时，得到反应液；步骤二、将步骤一制得的反应液，降温至20～25℃，加入萃取液萃取提纯，去除未反应完全残留的盐；步骤三、将步骤二中去除残留物的萃取物混合液通过旋转蒸发仪蒸馏去除溶剂，将去除溶剂后得到的产物用去离子水调整固含量至65％～85％，即得到所述无磷耐碱增溶剂。所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚中，所述脂肪醇可以为但不限于八碳至十八碳的异构体脂肪醇。在一些实施例中，所述脂肪醇包括异辛醇、异壬醇、异构十醇、异构十一醇、异构十三醇以及碳十六十八异构醇中的至少一种，所述烷基酚包括壬基酚、辛基酚、间甲酚、叔丁基苯酚、2-萘酚以及对枯基苯酚中的至少一种。所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚中，所述聚氧丙烯可以为但不限于环氧丙烷加成数n为1～5。所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚中，所述聚氧乙烯可以为但不限于环氧乙烷加成数m为2～10。在一些实施例中，步骤一中，所述碱性环境为，将包括氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠、甲醇钾、甲醇钠、氢化钠以及氢化钾中至少一种的碱与所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚，在120～150℃，高速搅拌条件下，形成的碱性环境混合物。可选的，搅拌速度为500～600r/min。在一些实施例中，碱的用量摩尔分数为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚的1.5至2.5倍。在一些实施例中，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚与所述1.3-丙烷磺内酯的摩尔比为1:1.25～2.25。在一些实施例中，步骤一中，高速搅拌磺化反应时的搅拌速度为500～600r/min。在一些实施例中，步骤二中，所述萃取液包括N.N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAC)、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)及二甲醚(DME)中至少一种。本专利技术实施例还提供上述无磷耐碱增溶剂的应用，其应用于盐溶液或碱溶液中对非离子表面活性剂进行增溶。在一些实施例中，所述无磷耐碱增溶剂的用量为所述非离子表面活性剂用量的0.5～1.5倍。在一些实施例中，所述无磷耐碱增溶剂的使用温度为-15～60℃。在一些实施例中，所述盐溶液的浓度为5～25％，所述盐溶液中的盐包括(偏)硅酸钠、柠檬酸钠、硼酸盐、铬酸盐、锰酸盐。在一些实施例中，所述碱溶液的浓度为5～25％，所述碱溶液中的碱包括KOH、NaOH、Na2CO3。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无磷耐碱增溶剂，其特征在于，所述无磷耐碱增溶剂为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的水溶液，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的结构通式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种无磷耐碱增溶剂，其特征在于，所述无磷耐碱增溶剂为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的水溶液，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐的结构通式如下：



其中m为2～10，n为1～5。


2.如权利要求1所述的无磷耐碱增溶剂，其特征在于，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠(钾)盐包括脂肪醇聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠盐、脂肪醇聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钾盐、烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钠盐和烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚磺酸钾盐中至少一种。


3.一种如权利要求1或2所述的无磷耐碱增溶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚，在碱性环境下，与一定量的1.3-丙烷磺内酯，在80℃～100℃，负压90～101kpa的条件下，高速搅拌磺化反应2.5～3.5小时，得到反应液；
步骤二、将步骤一制得的反应液，降温至20～25℃，加入萃取液萃取提纯，去除未反应完全残留的盐；
步骤三、将步骤二中去除残留物的萃取物混合液通过旋转蒸发仪蒸馏去除溶剂，将去除溶剂后得到的产物用去离子水调整固含量至65％～85％，即得到所述无磷耐碱增溶剂。


4.如权利要求3所述的无磷耐碱增溶剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯/丙烯醚中，所述脂肪醇包括异辛醇、异壬醇、异构十醇、异构十一醇、异构十三醇以及碳十六十八异构醇中的至少一种，所述烷基酚包括壬基酚、辛基酚、间甲酚、叔丁基苯酚、2-萘酚以及对枯基苯酚中的至少一种，所述聚氧丙烯为环氧丙烷加成数n为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：付艳梅，李东旭，程玄，潘琦，黄开伟，李正华，耿聪，江晨浩，张静，王亮，王辉，任凡，
申请(专利权)人：武汉奥克特种化学有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42