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《江南大学》 2005年
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烷基磷酸酯的合成及性能研究

郭春伟  
【摘要】:本文对烷基磷酸酯系列表面活性剂的合成及性能进行了研究。 首先,对烷基磷酸酯的分析方法进行了系统的研究,归纳出一次性即可分析出单、双烷基磷酸酯含量、磷酸含量,并计算出脂肪醇含量的一体化电位滴定分析法,经气相色谱验证了分析结果的可靠性。该方法简捷、准确、重现行好,适合于工厂生产单烷基磷酸酯产品的快速分析测试。 接着,以聚磷酸和月桂醇为原料合成单十二烷基磷酸酯,采用双参数正交设计的方法找出了反应时间、反应温度、聚磷酸浓度以及聚磷酸与月桂醇投料比例对产品组分的影响。以MAP比例为指标时,最佳合成条件为:115%PPA、醇酸摩尔比0.9:1、90℃、5h,酯化后60℃下水解30min,得到MAP比例为95.8%、醇转化率81.1%的磷酸酯;以月桂醇转化率为指标时,最佳合成条件为:120%PPA,其他条件同上,得到醇转化率95.9%、MAP比例为88.0%的无色或浅色磷酸酯,实验结果达到了美国5554781号专利水平。并由红外光谱、质谱对合成的单十二醇磷酸酯进行结构表征。 对磷酸酯产品的分离纯化进行了研究,发现减压至25kPa、122℃尚无法蒸出月桂醇,通过水洗磷酸酯的乙醚溶液,3次水洗后磷酸被水洗除去效率达99.8%。 在研究单十二醇烷基磷酸酯的基础上,对脂肪醇醚与聚磷酸反应合成单醇醚磷酸酯进行了研究,发现聚磷酸浓度及投料比依然是影响单醇醚磷酸酯含量的重要因素,但整体影响趋势比十二醇更复杂。在聚磷酸与醇醚投料比为2:1、75℃、2h、PPA浓度115%进行酯化,再在80℃下水解2h的磷酸酯产品中MAP/(MAP+DAP)达95.3%,醇醚转化率达95.8%的白色或浅色醇醚磷酸酯产品。 实验还对合成双十二烷基磷酸酯进行探索,研究了以三氯氧磷与月桂醇反应制取双十二烷基磷酸酯中反应时间、反应温度、投料比对结果的影响。在50℃、6h、1:2.1时得到双十二烷基磷酸酯含量为84.9%,DAP/(MAP+DAP)为93.3%的白色双十二烷基磷酸酯产品。 最后,对合成的单、双十二烷基磷酸酯进行复配,研究了磷酸酯的表面张力、泡沫性和乳化性,发现单十二烷基磷酸酯的泡沫性和乳化能力优于双十二烷基磷酸酯,但双酯表面活性更强,单双酯无复配增效作用。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ423

【参考文献】
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