2014年4月28日α-烯基磺酸鹽

烷基磺酸鹽

酰胺磺酸鹽萘磺酸鹽

琥珀酸酯磺酸鹽

磺酸鹽類表面活性劑

烷基苯磺酸鹽

烷基磺酸鹽(SAS)

烷基磺酸鹽（SAS）是疏水基為烷烴、親水基為磺酸基的表面活性劑。常用的烷基磺酸鹽為仲烷基磺酸鹽，工業用的烷基磺酸鹽為C14~C16的混合物。磺酸鹽類表面活性劑烷基磺酸鹽的性質

SAS有很好的水溶性，表面活性和烷基苯磺酸鈉接近，在堿性、中性和弱酸性溶液中較為穩定，在硬水中具有良好的潤濕、乳化、分散和去污能力。其去污力與LAS相近，發泡力稍低。SAS的毒性和對皮膚的刺激性低于LAS，生物降解性好，易于生物降解。烷基磺酸鹽的用途

SAS可用做洗滌劑、滲透劑和乳化劑。紡織印染加工中可作為棉、麻、毛、絲等天然纖維的脫脂、脫蠟、脫膠、脫油的清洗洗滌劑。可作為印染一浴法前處理工藝的滲透劑和煮練劑，印染分散劑、助染劑、化纖油劑與和毛油的添加劑等。烷基磺酸鹽的制備

烷基磺酸鹽的合成工藝主要有磺氯化工藝和磺氧化工藝，現在主要采用磺氧化法：即正構烷烴同二氧化硫和氧反應。反應式如下：RCH2CH3+SO2+1/2O2R-CHCH3

NaOHR-CHCH3

SO3HSO3Na烷烴的氧磺化氧磺化劑：SO2+O2,原料：烷烴。產物：烷基磺酸。40℃

反應：RH＋SO2+1/2O2RSO3H

應用：高碳烷烴磺化制磺酸。反應歷程：游離基反應。反應中直鏈正構烷烴的仲碳原子比伯碳原子更易發生反應，正構烷烴鏈上伯碳原子與仲碳原子上氫原子的相對活潑性的比為1∶30，因此，反應產物中以仲烷基磺酸鹽為主。例如用紫外線作引發劑的正庚烷磺氧化產物組成如下：正庚烷磺酸-12%正庚烷磺酸-282%正庚烷磺酸-338%正庚烷磺酸-418%磺氧化過程對低鏈烷烴是一個自動催化的反應，但對于長鏈烷烴則需要連續地提供引發劑。琥珀酸酯磺酸鹽

琥珀酸酯磺酸鹽系列表面活性劑，是由亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉對順丁烯二酸酐與各種羥基化合物縮合而得的珀琥酸酯雙鍵進行加成反應制得的陰離子型表面活性劑。其性質的區別主要取決于含有活潑氫的疏水基原料的不同及順丁烯二酸酐上兩個羧基的酯化程度的不同。以順丁烯二酸酐上兩個羧基的酯化程度的不同，可分為單酯型和雙酯型。琥珀酸雙酯磺酸鈉結構與潤濕力的關系琥珀酸雙酯磺酸鈉當碳原子數小于14，且不帶支鏈時，隨正構碳鏈的增長潤濕力增強，隨支鏈數增加，潤濕力減弱。當碳原子數大于14后，則隨碳鏈長度增加，其潤濕力下降，而隨支鏈的增加潤濕力增強。烷基碳數合計在16~18時，其潤濕性能優異。琥珀酸單酯磺酸鹽在室溫時水中的溶解度很低，成品呈白色膏狀，溶解度隨溫度升高而增大，隨碳鏈的增長而減小。琥珀酸酯磺酸鹽具有較低的表面張力和良好的抗硬水性能，其去污力優于多數陰離子或非離子表面活性劑。琥珀酸單酯磺酸鹽系列表面活性劑突出的優點是對皮膚和眼睛的刺激性小，甚至比兩性表面活性劑更溫和琥珀酸酯磺酸鹽的用途琥珀酸單酯磺酸鹽目前大的用途是用于化妝品中，用作制造洗發香波、浴用品等。另外，在紡織工業中用作漂白和上漿助劑；皮革工業中用作鞣革助劑；造紙、醫藥、農藥、石油破乳、照相、礦石浮選、煤碳加工和工業清洗等方面都有著廣泛的應用。琥珀酸酯磺酸鹽的制備

琥珀酸酯磺酸鹽的制備分酯化和磺化兩步。酯化產物中的雙鍵可在酸性條件下與亞硫酸鈉(或亞硫酸氫鈉)發生反應，在雙鍵處導入磺酸基，生成琥珀酸酯磺酸鈉。其反應式如下：加成磺化磺化劑：亞硫酸鹽。原料：烯烴、環氧烴、醛類等。產品：烷基磺酸鹽。滲透劑OT①滲透劑OT的用途

在印染加工中，滲透劑OT可用于織物的前處理加工中，處理棉、麻、粘膠及其混紡織物，處理后的織物可不經精練直接進行漂白或染色，可改善因死棉造成的染疵。②滲透劑OT的制備

滲透劑OT是由仲辛醇和順丁烯二酸酐在酸性催化劑存在下反應生成順丁烯二酸雙酯，然后以亞硫酸氫鈉進行磺化處理而制得的，合成反應式如下：酰胺磺酸鹽含芳香環的酰胺磺酸鹽磺酸鹽類表面活性劑酰胺磺酸鹽是磺酸基通過酰胺基與疏水基相連的表面活性劑。油酰基-N-甲基牛磺酸鈉（胰加漂T）是酰胺型表面活性劑中最重要的一種，它具有良好的使用性能，對硬水不敏感，有良好的去污力、潤濕力和纖維柔軟作用，并且可在酸性條件下使用，所以在紡織工業中有廣泛的用途。胰加漂T的性質

胰加漂T屬于陰離子型，外觀為白色粉末，易溶于水呈中性，水溶液具有優良的潤濕、擴散、洗滌作用。在酸、堿、硬水、金屬鹽、氧化劑等溶液中都比較穩定，形成大量細密持久泡沫；本品具有優異的去污、滲透、乳化、鈣皂擴散能力，無論凈洗力還是鈣皂擴散力都比太古油強，對各種不同的污垢均很有效，對除去固體污垢特別優越，去污力在電解質存在下有所提高。胰加漂T易于生物降解。胰加漂T的用途

胰加漂T作為紡織助劑從最初的粗羊毛或合成纖維的清洗擴展到染色布料的洗滌。胰加漂T作毛制品的凈洗劑，原毛、毛紗、絨線、呢絨等都可用其洗滌，洗滌后纖維手感柔軟，光澤潔凈、滑爽。用作絲織物染色時勻染劑，胰加漂T可作直接染料、酸性染料的勻染劑和染色后的皂洗潤濕劑。N-甲基牛磺酸鈉羥乙基磺酸鈉胰加漂T含芳香環的酰胺磺酸鹽

典型產品為凈洗劑LS，其化學結構為：5-油酰基-2-甲氧基苯磺酸鈉。凈洗劑LS的用途

凈洗劑LS是優良的洗滌劑，常用于原毛、毛線、絨線、呢絨等毛織物的凈洗，可獲得良好的柔軟、豐滿手感，在硬水或酸性介質中效果更為突出；凈洗劑LS也適用于活性染料、納夫妥染料等印花后處理，可去除浮色，使織物獲得高質量凈洗率，其凈洗力比一般凈洗劑約大3~4倍，可防止沾色，使白地保持潔白，色澤鮮艷；凈洗劑LS還可作為還原染料、酸性染料的勻染劑。凈洗劑LS的制備

凈洗劑LS是由油酰氯與鄰甲氧基間氨基苯磺酸縮合而成的。油酰氯是由油酸與三氯化磷作用制備；鄰甲氧基間氨基苯磺酸由對甲氧基苯胺與發煙硫酸反應制備。合成反應式如下：萘磺酸鹽萘磺酸縮合物磺酸鹽類表面活性劑烷基萘磺酸鹽是疏水基為烷基萘、親水基為磺酸鹽的一類表面活性劑。此類表面活性劑中出現最早的商品NehalA為二異丙基萘磺酸鈉，也是最早的非油脂類的合成表面活性劑。目前在印染加工中應用較多的烷基萘磺酸鹽類品種主要有拉開粉BX，其結構為二異丁基萘磺酸鈉，結構式如下：拉開粉BX的性質和用途

拉開粉BX具有很好的潤濕、擴散和乳化能力。在紡織印染行業中常用作潤濕、滲透劑，勻染劑。也用于制革、造紙、農藥等工業中。還能用作油漆和油墨工業的分散劑，合成橡膠工業的乳化劑。拉開粉BX的制備

拉開粉BX最早合成于1917年，并在1925年投入大規模生產。由萘和異丁醇在濃硫酸作用下生成二異丁基萘磺酸，用堿中和后得到磺酸鹽，反應式如下：萘磺酸縮合物

萘磺酸鹽經甲醛縮合后的產物（萘磺酸鹽甲醛縮合物）表面活性大大下降，卻是一類重要的分散劑，廣泛用于固-液分散體系。常用品種有NNO、MF、CNF等。萘磺酸縮合物的用途

在紡織印染行業及染料生產企業中常作為不溶性染料的分散劑、填充劑和染色助劑。也可用作皮革工業的助鞣劑、橡膠工業乳膠的絮凝劑、建筑工業水泥的減水劑。分散劑NNO的制備

萘磺酸縮合物的合成主要有兩個過程：芳核上的磺化及芳烴磺酸和甲醛的縮合。分散劑NNO可由精萘與發煙硫酸磺化后再與甲醛縮合，得亞甲基雙萘磺酸，然后用堿中和而制得。反應是如下：

硫酸鹽類表面活性劑脂肪醇及脂肪醇

仲烷基硫酸鹽

硫酸化油及脂肪酸酯

聚氧乙烯醚硫酸鹽、醇和烯烴的硫酸酯化重要性應用：精細化工的重要產品。制備烷基化劑（硫酸二甲酯，單、二乙酯）、表面活性劑（如十二烷基硫酸酯等，用作洗滌劑、乳化劑、破乳劑、滲透劑、潤濕劑、增溶劑、防銹劑、分散劑等）等。注意：烷基硫酸酯的表面活性與結構密切相關（碳鏈長度及有無支鏈、硫酸酯基所在位置）。。活性：1、直鏈>支鏈

2、基團位置：末端>中間硫酸酯化C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C123456787654321脂肪醇及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽脂肪醇及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽的性質優良的潤濕性能、乳化性能、去污力及發泡能力，生物降解性良好。一般地，脂肪醇硫酸鹽的溶解度隨碳鏈增長而下降，C12～C14衍生物的溶解度較好。C14～C18醇硫酸鹽具有較好的洗滌性，C15醇硫酸鹽具有最大泡沫力，C12以上都具有優良的潤濕能力。脂肪醇及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽的用途

洗滌劑、香波的主要成分，乳化劑、牙膏發泡劑等。紡織印染助劑加工中用于復配精練劑、勻染劑等。脂肪醇及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽的制備

脂肪醇及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽可由高級脂肪醇、脂肪醇醚經硫酸酯化，然后中和制得。常用硫酸化試劑有三氧化硫、氯磺酸、氨基磺酸、發煙硫酸。醇羥基的硫酸酯化

1、用硫酸的酯化

（1）反應歷程及動力學醇與硫酸的酯化反應可逆。反應歷程。

特點：

a.反應速度隨水量的增加而降低（盡可能用濃硫酸、或用發煙硫酸）；

b.醇結構的影響：伯醇活性高(高出仲醇10倍)、平衡轉化率高。

c.溫度高易引發副反應，一般控制20~40℃。

醇羥基的硫酸酯化

2、用三氧化硫酯化特點：①醇與三氧化硫反應迅速，瞬時完成。②熱效應很大，局部過熱會引發副反應。③為防過于激烈，可用惰性氣體稀釋三氧化硫。反應機理：。

印染前處理新寵脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE及其磺酸鹽FMES脂肪酸甲酯的乙氧基化物（FMEE）是近年新興的非離子表面活性劑，具有無與倫比的低泡、乳化、分散、凈洗功能，在國外已得到了廣泛的應用，在紡織領域尤其是織物的精練前處理工藝更是得到了成功的應用。超強的除油、除蠟能力根據美國洗滌協會TomSenwelo

博士發表在《國際洗滌標準專刊》上的文章，脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE的去油能力是脂肪醇聚氧乙烯醚1.5倍，是三乙醇胺油酸皂的2.5倍。在除蠟方面，FMEE的除蠟能力是脂肪醇聚氧乙烯醚1.6倍，是三乙醇胺油酸皂的1.4倍。FMEE具有以下特點：1分子式中具有酯基，類似于油脂和蠟質結構，根據相似相溶的原理，對油脂、礦物油和石蠟有極強的溶解和去除能力。2濁點在大于100℃，由于非離子的表面活性劑在濁點附近的溫度具有最佳的使用性能，濁點附近具有最低的泡沫性能和最高的凈洗能力。FMEE可直接使用于高溫工藝條件。3具有較強的分散性能，能將油、蠟、污垢等分散在工作液中，防止反沾污，因此也適用于低溫條件下除油與除蠟，彌補低溫導致工作液分散力下降。FMEE在印染領域中的應用：

1針織物的精練劑目前針織前處理常用的是AEO系列，AEO很大的缺陷是分散性能差，在小浴比的工作液中由于油污等雜質的反沾污導致精練效果變差，毛效不均勻等缺陷，而FMEE具有極佳的除油性能同時，亦有低泡、良好的分散性，特別適用于針織物的間歇式前處理工藝，凈洗效果明顯好于脂肪醇醚系列。2化纖的低溫除油劑由于FMEE具有極佳的分散凈洗性能，因此低溫條件亦有優異的除油性能，適用于滌綸、氨綸等化纖織物的低溫\常溫除油，并可實現不排液直接染色的工藝。3棉纖維的除蠟劑隨著棉花價格高居不下，紗線及其所用漿料的質量則越來越差，導致坯布出現棉蠟去除不凈等問題，FMEE對棉蠟去除徹底，可以用作織物除蠟劑，可有效杜絕布面蠟絲與蠟斑。與所有非離子產品一樣，FMEE耐堿性較差，為了提高其耐堿性能，將FMEE磺酸化，得到其陰離子的磺酸鹽即FMES。

醇羥基的硫酸酯化

3、用氨磺酸酯化特點：反應緩和、不可逆，成本高。主要用于醇的硫酸酯化。氨磺酸特性及制備方法：無色結晶、無稀釋性、熔點（205℃）下易分解、80℃以上水解很快。制備方法：尿素加發煙硫酸。。典型生產實例：十二醇與氨磺酸生產“十二烷基硫酸酯的銨鹽”。。

醇羥基的硫酸酯化

4、(醇)用氯磺酸（ClSO3H）酯化特點：反應迅速（室溫下）、不可逆。副反應：醇與氯化氫反應生成鹵代烴。仲烷基硫酸鹽

仲烷基硫酸鹽即硫酸酯基與疏水鏈上仲碳原子相連的烷基硫酸鹽。結構通式如下：仲烷基硫酸鹽的性質和用途

仲烷基硫酸鹽極易溶于水，具有良好的泡沬性能和去污力。常用于洗滌劑配方中。仲烷基硫酸鹽的制備仲烷基硫酸鹽的合成途徑有兩種，一是由脂肪仲醇經硫酸化制得，另一種合成途徑是用石蠟裂解得到的烯烴與硫酸進行加成反應，得到仲烷基硫酸酯鹽，此類產品又稱硫酸化烯烴。合成反應式如下：烯烴的硫酸酯化特點：（1）需酸催化、產物復雜（因副反應很多）；（2）嚴格控制T和烯/酸比，控制聚合物的生成（酸要夠）。（3）硫酸與某些不飽和脂肪酸酯若含羥基（如蓖麻油），則主要是醇羥基的硫酸酯化。應用：主要由長鏈烯烴或油脂制取硫酸酯型表面活性劑。。

在適當的條件下，烯烴碳正離子有可能傳遞氫離子而快速異構化。因此，正構烯烴與硫酸的酯化反應給出的是仲烷基硫酸酯，而且可以在不同的位置上帶有硫酸酯基。

長鏈烯烴的硫酸酯化，可以制備性能良好的硫酸酯型表面活性劑硫酸化油及脂肪酸酯（1）硫酸化油

天然不飽和油脂或不飽和蠟經硫酸化，再中和所得到的產物通稱為硫酸化油。其代表產品土耳其紅油，可作為染色助劑，纖維整理劑，乳化劑和特殊洗滌劑。土耳其紅油可由蓖麻油經硫酸化制得。合成反應式如下：（2）硫酸化酯不飽和脂肪酸低碳醇酯經硫酸化，再經中和后，也可得到硫酸酯鹽型表面活性劑。常用產品有油酸丁酯、蓖麻酸丁酯的硫酸化產物。合成反應式如下：磷酸酯鹽類表面活性劑磷酸酯鹽類表面活性劑包括烷基磷酸酯鹽和烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，均有單酯和雙酯。結構如下：

單酯雙酯式中M為反離子，可以是K、Na、二乙醇胺、三乙醇胺等。磷酸酯鹽的性能和用途磷酸酯鹽類表面活性劑的溶解度隨著疏水基鏈長的增加而下降，聚氧乙烯醚基的引入可增加其水溶性，單酯的溶解度大于雙酯。單烷基磷酸酯鹽的表面張力比雙酯高，并隨烷基碳原子數的增加而下降。雙酯的去污力大于單酯。磷酸酯鹽類表面活性劑具有較好的生物降解性。磷酸酯鹽的合成磷酸酯鹽由脂肪醇和脂肪醇聚氧乙烯醚經磷酸化，再中和后制得。常用的磷酸化試劑：五氧化二磷、焦磷酸、三氯化磷。脂肪醇和五氧化二磷反應制備烷基磷酸酯鹽是工業生產中最為常見的方法。合成反應式如下：以辛烷基磷酸酯合成為例加料溫度和攪拌速度反應溫度反應時間水洗乙醚量靜止時間以PCl3為磷酸化試劑異辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯（耐堿滲透劑）投料比

以P2O5為磷酸化試劑，它與C8H17(EO)4OH進行酯化反應可生成單酯、雙酯和三酯的混合物。投料比n(C8H17(EO)4OH):n(P2O5)在2:1與4:1之間，當配比在2:1時單酯多，配比在4:1時雙酯多。為了使合成的產品中有更多的單酯，采用投料比n(C8H17(EO)4OH):n(P2O5)=2:1。脂肪醇的選擇脂肪醇正戊醇異戊醇正辛醇異辛醇滲透時間/s55452522環氧乙烷加成量的選擇

一般來講，增加親水部分的環氧乙烷可提高滲透劑的耐堿性和濁點。對聚氧乙烯醚類表面活性劑，當環氧乙烷的聚合度約為其疏水基的碳數的半數時具有較好的滲透性和潤濕性，當環氧乙烷的聚合度大于其疏水基的碳數的半數時其潤濕性增加而滲透性降低，當環氧乙烷的聚合度小于其疏水基的碳數的半數時其潤濕性和滲透性均降低。由于異辛醇的碳原子數為8，因此選用環氧乙烷聚合度為4。n(R(EO)4OH):n(P2O5)ω（單酯）/ω（雙酯）燒堿質量濃度(g/L)滲透時間/s2:11.5220043:11.2320064:10.8720015注：異辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯的用量為10g/L溫度/℃ω（單酯）/ω（雙酯）燒堿質量濃度

g/L滲透時間/s601.262008701.532004801.582004注：異辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯的用量為10g/L時間/hω（單酯）/ω（雙酯）燒堿質量濃度

/(g/L)滲透時間/s31.25200641.51200451.572004注：異辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯的用量為10g/LP2O5的加料方式以及攪拌速度對產品性能的影響P2O5極易吸潮結塊，又因磷酸化反應屬于放熱反應，如果將P2O5粉末一次性加料，反應過于劇烈，甚至局部溫度過高，使C8H17(EO)4OH被脫水碳化并將未反應的P2O5包裹于其中，阻礙了P2O5的繼續反應。當磷酸酯化反應結束后，在三口燒瓶的底部沉積有較多的棕黑色膠狀物質，這主要也是由于初始物料投得太快，反應過于激烈脫水所致，當然也有生成多聚磷酸酯的可能，因此采用間歇式加料方式分批投P2O5。攪拌速度的快慢對產品性能的影響也很大，攪拌速度低，投P2O5的時候，會致使P2O5不能均勻分散到反應體系中，將引起反應體系局部過熱，反應物料脫水碳化，產物顏色變深，在投P2O5的過程中，攪拌速度在允許的情況下，速度高會對反應有好處。確定最佳反應條件為：在40℃強烈攪拌下，分批加入P2O5，原料的物質的量的比值為n(C8H17(EO)4OH)/n(P2O5)=2，酯化溫度70℃，酯化時間4h。在此反應條件下，所得產品異辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽在質量濃度為200g/L的強燒堿溶液中的潤濕滲透時間為4s。陽離子表面活性劑胺鹽類陽離子表面活性劑烷基季銨鹽類陽離子表面活性劑

由低碳胺制得的陽離子表面活性劑

胺鹽類陽離子表面活性劑

脂肪胺可分為伯胺、仲胺和叔胺。脂肪胺為弱堿，堿性強弱順序為：伯胺>仲胺>叔胺，同系物中，隨著碳氫鏈增長其堿性略為下降。其堿性可用離解常數Kb來表示：一些脂肪胺的Kb

脂肪胺pKb脂肪胺pKb甲胺3.4十四胺3.38三甲胺4.2十六胺3.39三乙胺3.24十八胺3.4辛胺3.25