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脂肪醇——表面活性剂的核心成员之一,你得熟悉!

时间:2024-01-27 13:56:25 来源:创始人 点击:0

何为脂肪醇

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脂肪醇为具有8至22碳原子链的脂肪族的醇类。脂肪醇通常具有偶数的碳原子和一个连接于碳链末端的羟基。
洗涤剂用表面活性剂的原料之一。通式为ROH。洗涤剂用醇的R一般为C12~C18的烃基。这种高碳脂肪醇原具有两亲的特性,即在分子中有疏水基如碳氢链,又有亲水基如羟基。但由于在水中的溶解度很低,必须添加亲水基或将羟基转变为硫酸基,使亲水亲油平衡值达到必要数值后,脂肪醇衍生物有了足够的亲水基能使之溶解于水,并能成为聚集体(胶束)时,这种脂肪醇衍生物才是表面活性剂。例如,十二醇不溶于水,但当它变成十二醇硫酸钠时,由于接上了一个硫酸基(-SO3-),水溶性变好,并能在水中生成胶束,达到一定浓度时,显示出非常好的表面活性。
人们就是利用这种特性,以脂肪醇为原料,制出了多种具有各种优异性能的表面活性剂。

脂肪醇的发展过程

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脂肪醇最早是由鲸蜡制取的,所得的混合脂肪醇经磺化中和后成为硫酸盐,是最早的一种阴离子洗涤剂。其后开发利用来源比较丰富的椰子油、棕榈油和牛油为原料。水解所得脂肪酸再还原为醇。统称为天然脂肪醇。石油化学工业发展后,以石油产品为原料,生产的脂肪醇称为合成脂肪醇。生产脂肪醇的方法比较重要的有高压加氢法、齐格勒法和羰基合成法。如果发膜中蕴含不饱和脂肪醇,可修护与养发;唇蜜中加入脂肪醇可增强产品使用时的滑顺感。

脂肪醇的生产方法

1. 高压加氢法 
以动植物油脂为原料经高压加氢而得脂肪醇。在工业上,原料油脂先经预处理、醇解(即酯交换)转变成脂肪酸后再加氢。也可用脂肪酸直接加氢或酯化后加氢制成醇。用脂肪酸直接加氢制脂肪醇对设备的材质要求高。
脂肪酸加氢制脂肪醇的化学反应式: 
RCOOH+2H2—→RCH2OH+H2O 
脂肪酸酯加氢制脂肪醇的化学反应式: 
RCOOR′+2H2—→RCH2OH+R′OH 
高压加氢法有固定床法和悬浮床法等,但其基本工艺流程相同.
2. 齐格勒法 
以乙烯为原料和三烷基铝作用,通过链增长、氧化制得铝醇化合物,再经水解、中和、分馏而制得脂肪醇.为K.齐格勒于1954年所创,由美国大陆油品公司于1962年最早投产,产品为直链偶碳醇。这一生产方法的主要反应有以下几步: 
三乙基铝制备(氢化和加成反应): 
Al+H2+2Al(C2H5)3—→3Al(C2H5)2H 
3Al(C2H5)2H+3C2H4—→3Al(C2H5)3 
烷基铝制备(链增长反应): 
Al(C2H5)3+3nC2H4——→R3Al 
铝醇化物制备(氧化反应): 
R3Al+O2——→Al(OR)3 
脂肪醇制取(水解反应): 
Al(OR)3+H2SO4——→Al2(SO4)3+3ROH 或 
Al(OR)3+H2O——→Al2O3+3ROH
3. 羰基合成法 
将烯烃、一氧化碳与氢气在催化剂及加压条件下合成醛。醛的原子数比原料烯烃多一个碳。醛经过加氢制得脂肪醇。此种烯烃的醛化反应(OXO反应)为德国化学家O.勒伦于1938年所发现。 
OXO反应如下: 
醛化(甲醛化或氢甲酰化)反应

脂肪醇产品用途及市场发展

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天然高级脂肪醇,是洗涤剂、表面活性剂、塑料增塑等精细化工产品的基础原料,由它生产的精细化工产品有上千种之多,广泛用于化工、石油、冶金、纺织、机械、采矿、建筑、塑料、橡胶、皮革、造纸、交通运输、食品、医药卫生、日用化工及农业等部门。
脂肪醇可以生产许多衍生物。醇系列表面活性剂是80年代以来各类表面活性剂中发展最快的产品。它作为洗涤剂活性物,具有去污能力强、配伍性好、泡沫低、易生物降解、耐硬水以及低温水洗涤性好等优良性能,已在逐步取代直链烷基苯磺酸盐(LAS)和十二烷基苯磺酸,成为第三代洗涤剂原料。这里最有代表性的品种是脂肪醇与环氧乙烷合成的AEO3~9等,还可进而磺化生成AES,这些醇系表面活性剂,用途广,需求量大,与日常生活和生活质量的提高关系十分密切,现实市场和潜在市场广阔,因此,为脂肪醇,特别是天然脂仿醇生产,提供了较为广阔的天地。 
塑料助剂是塑料工业的辅助原料,助剂工业随塑料工业发展而发展。我国塑料工业发展之快,是众所周知的,1985年全世界消耗各种塑料助剂1300万吨,而增塑剂是用量最大的塑料助剂之一,目前国外增塑剂生产能力已超过450万吨,我国的能已超过50万吨。在增塑剂中,产量占主要地位的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP),生产中除了用苯酐原料外,丁醇和辛醇也是主要原料,目前我国每年耗用约30万吨以上的丁醇和辛醇来生产这两种增塑剂。然而,丁醇和辛醇的碳链较短,用它们生产的增塑剂在耐热性能、耐候性能、电绝缘性能等方面,已远远不能满足塑料加工工业发展需要,目前,正在试用高碳链脂肪醇,如C10、C12、C14、C16、C18等醇,代替丁醇和辛醇,可生产出耐热、耐候性能和电绝缘性能优良的塑料制品,促使塑料用途的扩大。所以,高碳脂肪醇在塑料增塑剂行业的应用,前景也是相当看好的。
天然脂肪醇在日用化工方面的应用,比化学合成醇,优势更胜一筹,两者相比,即使各种理化质量指标相同,但人们依然偏爱使用天然醇,这已成为当今流行的“绿色”趋势。所以,天然脂肪醇在化妆品行业,如液体和软膏状皂、牙膏、化妆乳油等生产中,是理想的原料。


转载自:化工好料到haoliaodao.com

来源:表面活性剂发展中心


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