十二烷基苯磺酸钠[精选].ppt

阴离子表面活性剂 ——十二烷基苯磺酸钠 余茂青 0807030163 一 磺化反应 磺化反应是向有机分子中的碳原子上引入磺酸基(-SO3H)的反应。 生成的产物：磺酸(R－SO3H)、磺酸盐(R－SO3M；M表示NH4或金属离子)或磺酰氯(R-SO2Cl)等。 1. 磺化反应机理 （1）.亲电取代反应： SO3分子中硫原子的电负性比氧原子的电负性小，所以硫原子带有部分正电荷而成为亲电试剂。 （2）.常用的磺化剂 浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸。 1. 磺化反应机理 （3）.反应历程（以苯为例）： 2. 磺化的主要方法 1 ．过量硫酸磺化法(磺化剂是浓硫酸和发烟硫酸)； ?2 ．共沸脱水磺化法； ?3 ．三氧化硫磺化法； 4 ．氯磺酸磺化法； 5 ．芳伯胺的烘焙磺化法。 3. 磺化反应的主要目的 1.使产品具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维素具有亲和力 。 2.将磺基转化为－OH、－NH2、－CN或－CL等取代基。 3.先在芳环上引入磺基，完成特定反应后，再将磺基水解掉。 4. 磺化反应的主要影响因素 硫酸的浓度和用量： 对磺化反应的速度有很大影响。随着磺化反应的进行，生成的水逐渐增加，硫酸的浓度逐渐下降，使磺化开始阶段和磺化末期，磺化反应速度就可能下降几十倍，甚至几百倍而几乎停止反应。这时的硫酸被称为“废酸”，用“ π值”表示。为了消除磺化反应生成的水的稀释作用的影响，必须使用过量很多的硫酸(х值)。 磺化反应温度和时间 ： 磺化温度会影响磺基进入芳环的位置和磺酸异构体的生成比例。特别是在多磺化时，为了使每一个磺基都尽可能地进入所希望的位置，对于每一个磺化阶段都需要选择合适的磺化温度。低温、短时间的反应有利于α取代，高温、长时间的反应有利于β取代。 5. 磺化产物的分离 稀释析出法(有些磺化产物在稀硫酸中的溶解度很低，可用稀释法使其析出，这种方法的优点是操作简便，费用低，副产物废硫酸母液便于回收和利用。) 稀释盐析法(许多芳磺酸盐在水中的溶解度很大，但是在相同正离子的存在下，则溶解度明显下降，因此可以向磺化稀释液中加入氯化钠、硫酸钠、或钾盐等，使芳磺酸盐析出来)； 中和盐析法 (可用碳酸钠、氢氧化钠、氨水等中和盐析)； 脱硫酸钙法； 溶剂萃取法。 十二烷基苯磺酸钠的合成 工业上均采用三氧化硫－空气混合物磺化的方法。三氧化硫可由 60%发烟硫酸蒸出，或将硫磺和干燥空气在炉中燃烧，得到含SO3 4%～8%体积分数的混合气体。将该混合气体，通入装有烷基苯的磺化反应器中进行磺化。磺化物料进入中和系统用氢氧化钠溶液进行中和，最后进入喷雾干燥系统干燥。得到的产品为流动性很好的粉末。 工艺流程 十二烷基苯磺酸钠制备流程图 三氧化硫磺化 (1)不生成水，无大量废酸； (2)磺化能力强反应快； (3)用量省，接近理论量，成本低。有资料表明，在烷基苯的磺化过程中，用三氧化硫为磺化剂比用硫酸为磺化剂，成本几乎可以降低一半； (4)反应生成的产品质量高、杂质少； (5)由于反应速度快，磺化能在几秒内迅速完成，所以反应设备的生产效率高。 1.反应方程式 2.产品性质 (1).白色浆状物或粉末。 (2).具有去污、湿润、发泡、乳化、分散等性能。 (3).生物降解度90%。 (4).在较宽的 pH 范围内比较稳定。 其钠或铵盐呈中性，能溶于水，对水硬 度不敏感，对酸、碱水解的稳定性好。 它的钙盐或镁盐在水中的溶解度要低一些，但可溶于烃类溶剂中，在这方面也有一定的应用价值。 3.用途 大量用作生产各种洗涤剂和乳化剂等的原料，可适量配用于香波、泡沫浴等化妆品中； 纺织工业的清洗剂、染色助剂；电镀工业的脱脂剂； 造纸工业的脱墨剂。 另外，由于直链烷基苯磺酸 的盐对氧化剂十分稳定， 溶于水。 可适用于目前在国际上流行的加氧化漂白剂的洗衣粉配方。 3.用途 压敏胶聚合用,高效乳化分散剂。用量1～0.1% 橡胶合成界面活性剂之金属皂基混合物的分散剂的主要原料还可作为橡胶与弹性体、高级皮革的优良脱模剂之一。用量1～3% 聚烯烃、聚脂等塑料,高分子材料的抗静电剂。 聚氯乙烯糊树脂生产过程中配套助剂之一 乌洛托品、尿素、硝酸铵、氯化铵等无机、有机易吸潮、结块的粉状化工产品的抗吸潮、结块添加剂。添加0.3～0.5%左右，能起到增大结晶颗粒，阻止吸潮，消除静电，从而防止结块的稳定效果，该产品是提高无机、有机易吸潮、结块的化工产品质量的高