聚醚型表面活性劑【研究特選】

1、聚醚型表面活性劑簡介,1,行業(yè)實操,聚醚結構,R：起始劑 一官能度：甲醇、烯丙醇、正丁醇、脂肪醇等，用于各種表面活性劑 二官能度：二元醇包括丙二醇、乙二醇等，主要用于聚氨酯彈性體、膠黏劑等 三官能度：甘油、三羥等，用于各種軟質聚氨酯泡沫 多官能度：大于等于四官能度，季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等，主要用于硬泡聚氨酯泡沫,什么是聚醚？,2,聚醚的合成,催化劑：KOH、NaOH、NaOCH3、KOCH3等；雙金屬DMC催化劑；FMEE系列金屬氧化物催化劑；磷腈類催化劑等 環(huán)氧化物：最常用的環(huán)氧乙烷EO、環(huán)氧丙烷PO，特殊用途的四氫呋喃，用于特種耐水解彈性體,3,聚醚反應器,釜式反應器 最常用，反

2、應器的體積可以設計的比較大 Press外循環(huán)噴霧反應 適用于高分子量乙氧基化物合成，優(yōu)點是反應速率高、生產(chǎn)周期短、公用消耗低、適應性強和易于自動控制 Bush外循環(huán)噴射式反應器 氣相和液相混合充分，傳質效率高，反應速度快，通料完成反應基本結束 管式反應器 適用于高壓高溫反應，如制備氨基聚醚，15MPa壓力、180反應,4,表面活性劑介紹,表面活性劑(surfactant)，是指加入少量能使其溶液體系的界面狀態(tài)發(fā)生明顯變化的物質。溶解于水中以后，表面活性劑能降低水的表面張力，并提高有機化合物的可溶性。 表面活性劑的分子結構具有兩親性：一端為親水基團，另一端為憎水基團；親水基團常為極性基團，如羧酸

3、、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團；而憎水基團常為非極性烴鏈，如8個碳原子以上烴鏈。 表面活性劑分為離子型表面活性劑（包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑）、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復配表面活性劑、其他表面活性劑等。,5,兩親結構（amphiphilic）：由非極性烴鏈（憎水性即親油性）和一個以上的極性基團（親水性）組成 親油基團和親水基團強度的相互平衡 (HLB值）,表面活性劑的結構特征,6,表面活性劑類型,表面活性劑通常采用按化學結構來分類，分為離子型和非離子型兩大類，離子型中又可分為陽離子型、陰離子型和兩性型表面活性劑。顯然陽離子型和陰

4、離子型的表面活性劑不能混用，否則可能會發(fā)生沉淀而失去活性作用。,1.離子型,2.非離子型,表面活性劑,特種型,7,各種表面活性劑的結構示意圖,8,兩性離子型表面活性劑,9,10,常用非離子單體合成,合成條件： Cat:氫氧化鉀/鈉、金屬絡合物等，常規(guī)分子量500-2000，少 量5000； T：110-150；P：-0.10.5MPa；國內為間歇式生產(chǎn)：單釜式或外循環(huán)噴霧式，2-50m3 起始劑特征：含活潑氫的化合物，如醇、酚、氨、酸、酯等； 產(chǎn)品特性：調節(jié)環(huán)氧化物，理論上可按需調節(jié)表面活性劑親水親油能力；環(huán)氧乙烷含量越高，產(chǎn)品凝固點越高，濁點越高，親水性越強，一般n=3-10，可作為潤濕劑使

5、用，16-50可作乳化劑使用，更高可作為分散劑使用；環(huán)氧丙烷越高，親油性越強，產(chǎn)品凝固點越低，濁點降低，一般農(nóng)用助劑用很少用（除嵌段聚醚和極少品種外） 發(fā)展方向：高分子量和窄分布產(chǎn)品，帶動新型催化技術的發(fā)展； 連續(xù)化技術的革命，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品 質量穩(wěn)定性 主要廠家：江蘇鐘山、遼陽奧克、南京太化、南京威爾、靖江開元、邢臺藍天,11,脂肪醇聚氧乙烯醚,產(chǎn)品原料：脂肪醇依碳數(shù)不同，有C8-10醇、C12-14醇、C16-18醇，也有異構13醇；脂肪醇依來源不同有天然醇和合成醇 典型產(chǎn)品：AEO-5、異構13醇AEO-3，6，9；JFC-1，3，5 產(chǎn)品應用：本系列產(chǎn)品屬于非離子

6、表面活性劑，除AEO-3、AEO-4溶于油及極性溶劑中，在水中呈擴散狀，具有良好的乳化性能, 可做農(nóng)藥用的W/O型乳化劑。AEO-（6，7，9）易溶于水，具有優(yōu)良的乳化、凈洗、潤濕性能,可做O/W乳化劑、潤濕劑。AEO-（15，30）增溶劑和分散劑。 衍生產(chǎn)品：磷酸酯化物，,12,烷基酚聚氧乙烯醚,產(chǎn)品原料：辛基酚（OP）、壬基酚（NP） 典型產(chǎn)品：NP-4、NP-10、NP-30、NP-50 衍生產(chǎn)品：NP-4P、NP-7P、NP-10P 產(chǎn)品應用：本系列產(chǎn)品屬于非離子表面活性劑，除NP-3、NP-4、NP-5水溶性較差外，其它都易溶于水。NP-3、NP-4、NP-5可做農(nóng)藥（可作為乳化、分

7、散、潤濕、滲透劑）用的W/O型乳化劑。NP-8NP-40用作O/W乳化劑或增溶劑。 國內OP-10與NP-10基本等同。NP-10以進口為主，價格便宜且質量穩(wěn)定。其磷酸單酯或鹽是重要的高含量EC、EW、SE、ME乳化劑或兼容劑。,13,蓖麻油聚氧乙烯醚,典型產(chǎn)品 BY-125， BY-140（M4900，BEL-5，10，15，40，60，80 產(chǎn)品應用 該系列產(chǎn)品根據(jù)EO加成數(shù)的不同有多種規(guī)格，該系列產(chǎn)品在水中呈分散狀或易溶于水、脂肪酸或其它有機溶劑中,具有優(yōu)良的潤滑、乳化、擴散、增容性能，作乳化劑，用于各種植、動、礦物油的乳化。 在金屬加工工業(yè)中用于配制金屬切削液；在紡織工業(yè)中作化纖油劑組

8、分，具有乳化和抗靜電性能；制藥業(yè)中，用作乳化劑，用于制造搽劑、乳膏劑、乳劑等；油墨業(yè)作乳化劑；可用作有機磷農(nóng)藥的乳化劑；作原油脫水的破乳劑；還可用于制造洗發(fā)香波泡沫浴液、護膚品等。,14,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚,典型產(chǎn)品：L61、L64、F68、F108 產(chǎn)品應用：具有優(yōu)良的低泡性能和潤滑性能，用于配制低泡、高去污力合成清洗劑，應用于金屬加工和水處理配方。,15,脂肪酸聚氧乙烯醚,原料：油酸（動物、植物型）、硬脂酸 典型產(chǎn)品：SG-40，100；O-9，12，15 產(chǎn)品應用：本品具有優(yōu)良的潤滑、乳化、洗滌、分散性能。在金屬加工液中作潤滑劑；水處理工業(yè)作乳化劑、分散劑；紡織業(yè)中作勻染劑、分散劑

9、、柔軟劑；農(nóng)藥中作殺蟲劑的乳化劑；化纖油劑中作油溶性乳化劑、柔軟劑、潤滑劑、抗靜電劑；也可用于水溶性涂料、印刷電路板的酸性。,16,脂肪胺聚氧乙烯醚,原料：牛脂胺，12胺，18胺 典型產(chǎn)品：牛脂胺聚氧乙烯醚，12胺聚氧乙烯醚（張家港飛翔） 產(chǎn)品應用： 主要用作酸性金屬絡合染料的勻染劑，可降低染浴硫酸用量，減少織物強力損傷，弈可用作中性染料、還原染料勻染劑?？捎行У乜刂扑踩旧仙屎腿玖嫌疽?，并有助于高溫下迅速染色。在紡織品中用作乳化劑、抗靜電劑和分散劑。,17,聚乙二醇系列,典型產(chǎn)品 性能與應用 聚乙二醇系列產(chǎn)品根據(jù)相對分子質量的不同，物理形態(tài)可以從液體至蠟狀半固體，直至堅硬的蠟狀固體。聚乙二醇

10、易溶于水和一些普通的有機溶劑。固體聚乙二醇溶解度有限，但即使是相對分子質量最大級的聚乙二醇，在水中溶解度大于50%。 聚乙二醇系列產(chǎn)品在金屬工業(yè)中加于電解液可增強研磨效果，增強金屬表面的光澤。用作金屬加工鑄模劑，金屬拉絲、沖壓或成型的潤滑劑及切削液，研磨冷卻潤滑拋光劑、焊接劑等；水處理工業(yè)用作緩蝕劑；用作醫(yī)藥及化妝品的基質，作潤滑劑、柔軟劑；橡膠工業(yè)與紡織工業(yè)的潤滑劑和潤濕劑；在造紙工業(yè)中用作潤滑劑等，也用作熱熔黏合劑，以增加快速的再潤濕能力。,18,山梨醇酯聚氧乙烯醚,吐溫80,吐溫20,可用作礦物油的乳化劑，染料的溶劑，化妝品的乳化劑，泡沫塑料的穩(wěn)定劑，醫(yī)藥品的乳化劑、擴散劑和穩(wěn)定劑，以及

11、照片乳液的助劑 在食品工業(yè)中主要用于蛋糕、冰淇淋、起酥油等,19,失水山梨醇脂肪酸酯,司盤80 失水山梨醇油酸酯,司盤60 失水山梨醇硬脂酸酯,在紡織工業(yè)中用作腈綸的抗靜電劑、柔軟上油劑的組分； 在食品、農(nóng)藥、醫(yī)藥、化妝品、涂料、塑料工業(yè)中用作乳化劑、穩(wěn)定劑,20,脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚系列（FMEE）,脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)是一種新型非離子表面活性劑，是以脂肪酸甲酯為原料，經(jīng)相應催化劑作用下，直接與環(huán)氧乙烷(EO)發(fā)生加成反應制得。 脂肪酸甲酯乙氧基化物（FMEE）是一種低泡沫的非離子表面活性劑，在低溫條件下（低于60）具有優(yōu)異的凈洗性能，特別是分散力出眾，在凈洗過程中能夠有效的防止

12、污垢的反沾污，其滲透、乳化等性能均優(yōu)于AEO系列，是TX、OP等含有APEO類表面活性劑的替代品。 脂肪酸甲酯乙氧基化物分子式中具有酯基，類似于油脂和蠟質結構，根據(jù)相似相溶的原理，對油脂、礦物油和石蠟蠟質有較強的溶解和去除能力。 濁點高，適用于高溫下使用；凝固點明顯低于AEO，可以在接近零度時使用。 滲透性能優(yōu)于AEO系列產(chǎn)品。,21,脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚系列（FMEE）,反應過程 催化劑：特種催化劑，氧化鎂/氧化鋁復合物，這兩種催化劑體系能完成脂肪酸甲酯乙氧基化，同時產(chǎn)品分布窄，性能優(yōu)越。 反應器類型：釜式攪拌、Press循環(huán)噴霧、Bush外循環(huán)噴射式反應器（最適于兩相金屬催化劑催化乙氧化反

13、應） 國內情況：江南大學、山西日化所有研究，日化所在上海投建了3萬噸/年FMEE生產(chǎn)裝置,22,慢回彈泡沫用聚醚,慢回彈泡沫又稱為粘彈性或記憶泡沫，具有形狀記憶性、吸能、吸音、吸震等功能 公司產(chǎn)品：lw1030、lw1070、lw1080、lw1090，分子量范圍500900；目前主推無BHT抗氧劑聚醚lw1073等 超柔軟及脹氣海綿用聚醚 ZS3602 使用方法：與普通軟泡聚醚混合使用 獲得了江蘇省優(yōu)秀新產(chǎn)品金獎，2013國家重點新產(chǎn)品獎，年產(chǎn)銷量數(shù)千噸,特種聚醚產(chǎn)品,23,灌漿材料用聚醚,江河堤壩常構筑在砂石和沙土等沖積物組成的透水地基上，汛期江河高水位時，堤壩內側出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，嚴重時出現(xiàn)

14、管涌，給大壩造成局部塌陷甚至潰決等嚴重后果。 沙袋堵漏方法效率低；原有灌漿材料固結時間慢，包水量低。 我公司產(chǎn)品具有包水量大，粘結強度高等優(yōu)點，主要牌號GJ3802、GJ4802，年產(chǎn)銷量數(shù)百噸。 應用領域：大壩、堤防、地下水道潮濕裂縫的灌漿堵漏；動水地層的堵涌水、潮濕土質表面層的防護等，最適合混凝土動縫的防滲堵漏。,特種聚醚產(chǎn)品,24,高官能度高活性聚醚,目前市場上比較普遍的普通高回彈聚醚是5000分子量，3官能度的產(chǎn)品，可以滿足客戶一般需求，如我公司ZS1618A等。 隨著市場的快速發(fā)展，客戶對高回彈產(chǎn)品的要求越來越高，主要包括更高的彈性，更寬的操作寬容度和更好的尺寸穩(wěn)定性。如我公司ZS6

15、600、ZS6380產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)較低密度高回彈泡沫（20kg/m3）、其仍能保持較高的回彈性能及低永久壓縮形變。 ZS6281：三官6000分子量，用于自結皮、高回彈泡沫等 T221：三官8000分子量高活性聚醚，適用于冷熟化，微孔彈性體如鞋底料等,特種聚醚產(chǎn)品,25,聚羧酸高性能減水劑的合成與應用,26,現(xiàn)代混凝土組成材料,混凝土概況,27,混凝土外加劑,混凝土外加劑，是指在拌制混凝土拌合前或拌合過程中摻入用以改善混凝土性能的物質。主要包括減水劑、早強劑、緩凝劑、引氣劑、防水劑、阻銹劑、膨脹劑、防凍劑、速凝劑、泵送劑等。,28,減水劑發(fā)展歷程,29,減水劑分散作用機理,絮凝結構會使10%30%的自由水包裹其中。,水泥漿的絮凝結構,減水劑分散作用示意圖,30,聚羧酸系高效減水劑,聚羧酸類減水劑是由各種乙烯類單體經(jīng)共聚合反應獲得的一類在主鏈上含有陰離子(如羧基、磺酸基)及其他極性基團(如羥基、醚、酰胺、胺)等的水溶性高分子, 具有很多良好的使用性能。,31,聚羧酸減水劑各基團的影響,羧酸根離子使水泥顆粒帶上的負電荷在水泥顆粒之間產(chǎn)生靜電排斥作用并使水泥顆粒分散, 增大水泥顆粒與水的接觸, 使水泥充分水化。在擴散水泥顆粒的過程中, 放出凝聚體所包圍的游離水, 改善