Способ получения основы моющих средств Советский патент 1989 года по МПК C11D1/70 C07C43/10 

1

(21)4332539/23-04

(22)24.11.87

(46) 30.10.89. Бюл. № 40 (72) П.П.Капустин, В.В.Бочаров, К.Д.Коренев, П.С.Белов, А.П.Ворожей- кин, Ю.И.Рязанов, А.К.Сайфуллина, Ю.Ф.Перегудин и В.А.Заворотный (53) 661.185(088.8) (56) Лукиных Н.А. и др. Методика оценки степени биохимического распада синтетических поверхностно-активных веществ. М., Академия коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова, 1970, с. 31.

Патент США № 2213477, кл. 260-613, опублик. 1940.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВЫ МОЮЩИХ СРЕДСТВ

(57) Изобретение касается производст- ва моющих средств, в частности получения для них основного компонента - оксиэтилированного продукта. Процесс ведут реакцией п- и о-изононилфенола с 7-25-кратным молярным избытком оксида этилена при 160-200 С и давлении 0,25-0,5 МПа в присутствии катализатора - изононилфенолятов натрия. При этом массовое соотношение п- и о-изо- нонилфенолов составляет 90-95:10-5. Эти условия повышают качество целевого продукта, который с повышенной скоростью подвергается биораспаду в водных растворах и имеет высокие поверхностно-активные характеристики. 3 табл.

i

(Л

Изобретение касается производства моющих средств, в частности получения для них основного компонента - оксиэтилированного продукта. Процесс ведут реакцией п- и о- изононилфенола с 7-25-кратным молярным избытком оксида этилена при 160-200°С и давлении 0,25 - 0,5 МПа в присутствии катализатора изононилфенолятов натрия. При этом массовое соотношение п- и о-изононилфенолов составляет 90-95:10-5. Эти условия повышают качество целевого продукта, который с повышенной скоростью подвергается биораспаду в водных растворах и имеет высокие поверхностно-активные характеристики. 3 табл.

Изобретение относится к химии и технологии получения неионогенных поверхностно-активных веществ и может быть использовано в процессах производства моющих препаратов.

Цель изобретения - повышение скорости биологического распада целевых продуктов.

Сущность изобретения заключается в полиприсоединении оксида этилена к смеси п- и о-изомеров изононилфечолов с получением биологических мягких полиэтиленгликолевых эЛиров изононил- фенолов общей формулы п-НФкОЭу, где п-НФ- п-изононилфенолы; х - содержание (мас.%) п-изомеров в смеси изоно- нилфенапов (содержание о-изомеров

100-х); ОЭ - эфирная полиэтиленглико- левая цепочка; у - среднее число присоединенных молей оксида этилена.

Способ осуществляют полиприсоединением 7-25 моль оксида этилена (в среднем) к 1 моль смеси п- и о-изоно- нилфенолов, взятых в соотношении (мае. долей), равном 90-95:10-5, при температуре 160-200 С и давлении 0,25- 0,5 МПа в присутствии основного катализатора, например изононилфенолятов натрия. Процесс ведут по периодической или непрерывной схеме, с возможной циркуляцией реакционной смеси. Исходную смесь изононилфенолов получают алкилированием фенола тримерами пропилена.

СП

X)

со о Соотношение п- и о-изомеров изо- нонилфенолон, необходимое для эффективного осуществления данного изобретения, достигают выбором соответствующего кислотного катализатора и условий алкилирования для повьипенно- го выхода п алкилфенолов, а также изменением режима ДИСТШ1ЛЯЦИОННОГО выделения целевых алкилфенолов с отбором фракции заданного состава. Изомерный состав смеси изононилфенолов контролируют с помощью спектрометрических или хроматографических методов.

Полученные целевые продукты - по- лиэтиленгликолевые эфиры изононилфенолов указанного состава - испытаны в объеме эксплуатационных свойств, необходимьк при использовании в качестве основы моющих средств (табл.2 в том числе определена их способность к биораспаду (табл. 3).

Биоразлагаемость эфиров определяют по методике 1 с использованием син-25 марки Hostapal-10 (п-НФ8оОЭ(о ) фирмы Hohst (ФРГ), а также с эфирами смеси алифатических спиртов фракции (} , содержащих в среднем 7 оксиэтиленовых групп (Синтанол ДТ-7),

тетической модельной сточной жидкости и предварительно адаптированного активного ила. Для адаптации активного ила в т-ечение 20 сут постепенно повышают концентрацию исследуемого поверх-зо представленных в табл. 3, показывает, йостно-активного вещества до 20 мг/дм что продукты полиприсоединения 7- в аэротэках-отстойниках, а затем в течение 20 сут измеряют разность концентраций ПАВ в исходной (Со) и био25 моль оксида этилена к 1 моль смеси изононилфенолов, содержащей п- и о-изомеры в соотношении 90-95:10логически очищенной (С) воде. Степеньз5 мае.долей, обладают высокой скорос- биораспадатью биораспада, достигая более 95%

степени разложения на 6-8 сут от начала испытаний (индукционный период). Этот период в 1,12-1,5 раза меньше

V (Со-С)х, Со

Пример 1. В автоклав емкое-кого неионогенного ПАВ - Синтанола

тью 1 дмз, оборудованный быстроход-ДТ-7 (полиэтиленгликолевых эфиров

ной мешалкой,терморегулирующей рубаш-жирных спиртов С о-С/з) и составляет

кой и манометром, загружают 200 г сме-9 сут и в 1,5-2,2 раза ниже, чем для

си изононилфенолов с соотношением п- импортного образца полигликолевых

и о-изомеров 90:10 мае.%, содержащейэфиров изононилфенолов Hostapal-10 1,9% изононклфенолятов натрия, нагревают до при продувке азотом и затем постепенно подают 310 г (7 моль) оксида этилена со скоростью, обеспечивающей температуру реакции 1бО с и давление 0,25 МПа. По завершении процесса полиприсоединения оксида эти- л-ена продукты нейтрализуют с помощью концентр1фованной уксусной кислоты и получают нейтральные целевые продукты общей формулы п-НФ9оОЭт, Мол. масса 530, 1,4918, критическая концентрация мицеллообразования

50

55

(п-НФдоОЭ/о , индукционный период 13 сут) и образца тех же эфиров с содержанием п-изомеров 85% (п-НФ дОЭуо индукционный период 12 сут). При увеличении числа присоединяемых молей о сида этилена свыше 25 индукционный период биораспада также резко снижае ся - до 19 сут у п-НФд,ОЭ(2а .

Таким образом, из приведенных результатов следует, что полиприсоединением оксида этилена к смеси п- и о-изомеров изононилфенолов в условиях предусматриваемых данным изобретением

),

518364

42 моль/м хЮ, Поверхностно-активные свойства и степень биораспада приведены в табл. 2 и 3.

Примеры 2-8. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, изменяя соотношение п- и о-изомеров изононилфенолов, температуру и давление.

0Условия проведения реакг и приведены в табл. 1, свойства полученных продуктов в табл. 2 и 3.

Полиэтиленгликолевые эфиры изононилфенолов, содержащие в среднем

J5 менее 7 оксиэтиленовых групп, не получают, поскольку они не растворимы в воде, практически не попадают в сточные воды и их улавливают в мас- лоотделительных ловущках на биостан20 Циях.

Сравнение данных о способности к биораспаду целевых продуктов общей формулы п-НФдо- 35 Эт. 25 пслиэтилен- гликолевыми эфирами изононилфенолов

мы Hohst (ФРГ), а также с эфирами смеси алифатических спиртов фракции (} , содержащих в среднем 7 оксиэтиленовых групп (Синтанол ДТ-7),

представленных в табл. 3, показывает, что продукты полиприсоединения 7-

представленных в табл. 3, показывает, что продукты полиприсоединения 7-

25 моль оксида этилена к 1 моль смеси изононилфенолов, содержащей п- и о-изомеры в соотношении 90-95:1040 чем для эталонного биологически мягэфиров изононилфенолов Hostapal-10

0

5

(п-НФдоОЭ/о , индукционный период 13 сут) и образца тех же эфиров с содержанием п-изомеров 85% (п-НФ дОЭуо , индукционный период 12 сут). При увеличении числа присоединяемых молей оксида этилена свыше 25 индукционный период биораспада также резко снижается - до 19 сут у п-НФд,ОЭ(2а .

Таким образом, из приведенных результатов следует, что полиприсоединением оксида этилена к смеси п- и о-изомеров изононилфенолов в условиях, предусматриваемых данным изобретением.

515183

получают полиэгиленгликолевые эфнры изононилфенолов с хорошими поверхностно-активными характеристиками (табл.2) и высокой степенью биораспада (табл.3) при сравнительно невысокой стоимости и доступности исходного сырья.

Указанные преимущества обеспечивают возможность применения полиэти- ленглйколевых эфиров, получаемых по новому способу, в качестве основы для создания синтетических моющих средств высокого качества и различного назначения с хорошими экологическими характеристиками.

Таблица 1

Условия получения полиэтиленгликолевых эфиров нзононилфенолов и их свойства

Таблица 2

Физико-химические и эксплуатационные свойства РОДНЫХ растворов полиэтиленгликолевых эфиров изононилфенолов

м у л

и

6

3 о б р

е т е и и я

Ф о

Способ получения основы моющих средств взаимодействием 1 мол. смеси п- и о-изононилфенолов с 7-25 моль оксида этилена при температуре 160- 200°С, давлении 0,25-0,5 МПа с использованием в качестве катализатора

изононилфенолятов натрия, отличающийся тем, что, с целью повьппения скорости биораспада целевых продуктов в водных растворах, применяют соотношение п-:о-изомеров

изононипфенолов, равное 90-95:10- 5 мае. долей.

в а

S

ч ю « н

Oi

о

А t

и т) о.

о

ж u tl

о

о

и

л)

&

s о

S4

и с: и ( и

о о

н

8 &

к о

5

VO 00 00 о со 1Л о

- CN ОО Оч со ОО O

to Г- СТ. cTi а (п OS I ( I I

- CNJ ir S)

-сГ r f- a CM - - I

ЧО oo p

о 4D .о . . о

. 1Л vO о

CM ел ОО -со vO -- I I I I

vo- oo cMr v--omoo NCMtNm -c4

ooxOco - o ooooooooooooooooc o o o

Ото оосмгч1 лчоготсмп cs

-S-C4 O - cno cnrOCO A«NCN « «.(Ti

««ъач«ц«ъ«.,«ъ«, о о «t Q

fOrO-- ГО ЛчО |1 Г-. -cyi - I

CM

.

T-

oo

n

. CM CO - OS о C7S - tM 1Л 00 OO OS

f r 00 ю n I

«Э- in vO OO СЛ

о - о о TСГ. f Jо - -

I

CO -5 CM 1Л «

I .- CM iri ON .

OLO4jDCT4CJ OtO r-v fr lOlOf r

I- о IN) CN) (N CM

CO O ОЧ (Ti Cy ОЧ

I I

- f mr--cocr cTiio r a4m o Tivo

- roO O I rnOf ««««IS

««««««««OrocncMro

- смсмсл гI

y,oor O Ar r- cor oooooo

о f 00 t O vD vD Л vO vO r 00 CO O CT O O ОЧ OS O

I I

CMOOvX)OvOvO O

готгогос слго

I I I

om j-cot cokOiA

oo гл r OS -a- 4D 4 o vo

00 CO OO CO OS OS OS I O I OS

I I

to r- o о о 4D t

1ЛОЧСЛСМП«««««

«««OSOSCO 7SOO

vtmvJ30OOs -(NCMI csI СЧ

r O OCMrOvOvOLA vO

oonr -coiovovovo о

COOOCJSOSC7SOSCT |CJS

OCOOOO- -- I CMfOOO««««««

A«« } Ч- CJ CTlQ

ЧГШСО- C JCNCNCNICM

COOS - 1OsOOOOOOrlCOC rOCO

I- j-mos - ± Л 1А1П1Л ч- J r r OS OS OS OS O OS OS

I I I I

f t

-- O - - - CMCMCMCNJCN

I I I I

oovocTx fCT iAmio- fio

CN- r CNvJ-iOvOvO vO f OO OO C7 OS OS OS OS OS OS OS

I I I I I I

r i }-cNciscMooroc iooeo

tnojo ««««««««

« « « f- :f CO r CO f 00

COvOOO-- - CNCSICMtMCslCM

t CO 4f о OS OO C7S

C3s en - ГО OOOCMvOcOcn O O Л IЭчDчOчOГ COOOOOCOOS У OSCT O JSCУSCT

I I I I

-T sO 00 so

00 r- f

чГ - 1 -;r о

n CN чО J- CTS

к «ч м «г- v:ll/ vjD А чО to CNCMCNCMCMCM N