磷酸酯表面活性剂的合成与性能研究

【摘要】：磷酸酯类表面活性剂具有良好的乳化性、溶解性、防腐性、抗静电性以及较低的表面张力等特性,它作为一类重要的表面活性剂广泛应用于日化品、涂料冶金、塑料、皮革等各领域中。本文采用反应条件温和、环境污染小且反应成本低的五氧化二磷法制备磷酸酯表面活性剂。为了克服P2O5制备磷酸酯反应过程中的结块现象,本文采用了P2O5预分散的投料方式。蓖麻油磷酸酯与醇醚(AEO-3)磷酸酯对P2O5都有较好的分散作用,根据预分散实验得到醇醚磷酸酯的分散效果更好,生成了乳白色、淡黄色产物,因此本文选用醇醚磷酸酯作为P2O5的预分散剂。本文用醇醚磷酸酯预分散后的P2O5与蓖麻油、醇醚(AEO-3)反应,制备了蓖麻油磷酸酯盐与AEO-3磷酸酯盐两种表面活性剂,研究了合成的反应时间、酯化温度以及不同原料配比对生成磷酸酯产物中单双酯含量的影响,确定了合成磷酸单酯含量最多时的最佳工艺条件。其中蓖麻油磷酸单酯的优化合成工艺为:酯化时间4h、酯化温度80℃、投料比3:1、水解时间1.5h、加水量5%;AEO-3磷酸单酯的优化合成工艺为:酯化时间3h、酯化温度60℃、投料比1.6:1、水解时间2h、加水量5%。最后测定了蓖麻油磷酸酯盐和AEO-3磷酸酯盐这两种产物的表面张力、临界胶束浓度、乳化性、泡沫性、耐碱性以及HLB值,同时还分析了两种磷酸酯盐表面活性剂对铝合金的缓蚀作用。测试结果表明这两种磷酸酯类表面活性剂对铝合金都有很好的防腐作用;AEO-3磷酸酯盐表面活性剂比蓖麻油磷酸酯盐水溶性好,一是由于AEO-3本身是一类非离子表面活性剂,二是因为AEO-3磷酸酯盐的疏水端链长较短且无支链。