Изобретение относится к органи- ческой химии, конкретно к способу получения поверхностно-активных моющих веществ (ПАВ), получаемых сульфатированием смеси алканолами- . дов синтетических жирных .киспот (СЖ) С и высших алифатических спир- ,, или С,,-Г,,.
Целью изобретения является улуч- щение качества целевых продуктов.
Качество целевых продуктов оценивают по их цветности, пенробразующей способности, устойчивости пены и моющему действию, стандартными методами, одинаковыми для предлагаемого и известного способов.
Содержание оксиэтилированных спир- .тов в смеси в пределах 45-70 мас.% обусловлено тем, что при меньшем их содержании ухудшается пенообразующая способность целевых продуктов при низких концентрациях по активному веществу.(менее 0,1 мас.%), а при большом содержании ухудшаются пено- образующие свойства при высоких кон- центра1шях по активному веществу (более 0,3 мас.%).
Содержание касторового масла в смеси в пределах 5-10 мас.% обуслов- jieHo тем, что при меньшем его содержании снижается пенообразукнцая спо- собность ПАВ, а при большем содержании ухудшается цветность полученных ПАВ, что имеет существенное значение для пеномоющих средств.
Содержание высших спиртов в смеси Ъ пределах 20-40 мас.% обусловлено тем, что при меньшем его содержании слабо проявляются синергетические свойства, а при большем его содержании ухудшаются пенообразукидие свойстна при низких концентрациях по актив ному веществу (менее 0,1 мас.%). Содержание алканоламидов жирных кислот в смеси в пределах 5-15 мас.% обусловлено тем, что при низком их со- держании ухудшаются как пенообразую- ш,ие свойства, так и моющее действие целевых продуктов, а при большем содержании повьш1ается вязкость реакционной смеси при сульфатировании со снижением выхода целевых продуктов.
Предлагаемый способ; получения ПАВ для пеномоющего средства может быть осуществл;ен в реакторе как периоди- ческого, так и непрерывного действия
-П р И м е р 1. В цилиндрический реактор с внутренним диаметром 30 мм и высотой 210 мм, оснащенный барбо- тажной трубкой, лопастной мешалкой, охлаждающей рубашкой, термометром ifi штуцерами для подачи реагентов и отвода газообразных продуктов реакции, помещают 24 г смеси, состоящей из 6 г (10 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции , со средней мол,массой 264 и 18 г (30 мас.%) высшего алифатического спирта фракции С,-С ,, со средней мол.массой 200. Затем добавляют 36 г (60 мас.% от общего веса смеси) оксиэтилиро- ванного .спирта 14 группами оксида этилена со средней мол,массой 332 при 80°С.
Установив первоначальную темпера туру смеси 45°С, начинают подавать в реактор газообразный триоксид серы разбавленньй осушенным воздухом до концентрации 4 об.% триоксида серы. Расход триоксида серы 1,05 г/кин. В мя сульфатцрования 25 мин. Молярное отношение триоксида серы к смеси, подвергаемой сульфатированию, 1,1 : : 1,0. Одновременно с началом подач
в реактор триоксида серы осуществляют плавное понижение температуры реакционной массы до 35 С к окончанию ре- акции сул ьфатирования. После прекращения подачи D реактор триоксида серы D течение 10-15 мин про- .олжают перемекшвание реакционной массы до полного прекращения выделения газообразных продуктов реакции, после чего ее нейтрализуют до рН.7,5 прибавлением к ней 88 г 15%-ного вод- ного раствора гидрооксида натрия при . Получают 172 г нейтрализованной реакщюиной массы.
Выход целевого продукта, определяемый методом экстракции анионактив- ных ПАВ изопропиловым спиртом, составляет 88 г (97%), его цветность 2 ед. по йодной шкале (5%-ный раствор). Пенообразующая способность полученного продукта 208 мм (метод Росс- Майлса, 50° С, О,5%-ный,раствор), устойчивость пен 0,89, моющее действие 130 отн.%.
П р и м е р 2. Перут смесь органических веществ массой 18 г состоящей из 6 г (10 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции со средней мол. массой 264 и 12 г (20 мас.%) высшего алифатического спирта фракции С -С со средней мол.массой 200, с добавлением 42 г (70 мас.% от общего веса смеси) оксиэтилированного спирта С -С „ с 3 группами оксида этилена
. ..Л ... . ТТО f.
со средней мо л.массой 332 при 80 С. Установив первоначальную температуру 40°С, сульфатируют с понижением температуры реакционной смеси до 32°С и нейтрализуют в условиях примера 1. Получают 140,8 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 79 г (97%), цветность 3 ед, Пенообразующая способность полученных ПАВ -200 мм, устойчивость пен 0,88, моющее действие 126 отн.%.
П р и м е рЗ. Верут смесь органических веществ массой 30 г, состоящую из 6 г (10 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции C, со средней мол.массой 264 и 24 г (40 мас.%) высшего алифатического спирта фракции C-JJ-C ,4 со средней мол.массой 200, с добавлением 30 г (50 мас.% от общего веса смеси) оксиэтилированного спирта С ,-С с 3 группами оксида этилена со средней мол.массой 332 при 80 С.
Установив начальную температуру 50 С, сульфатируют с понижением тем ператур, реакционной массы до 40°С и нейтрализуют в условиях примера 1 Получают 148,5 г нейтрализопанной реакционной массы, Выход целевого продукта 81,5 г (97%), цветность 3 ед., пенообразующая способность 204 мм, устойчивость пен 0,89, моющ действие - 128 отн.%.
П р и м е р 4. Берут смесь органических веществ массой 24 г, состоящую из 3 г (5 мас.%) моноэтанола мида. С«К фракции со средней мол.массой 264 и 21 г. (35 мас.%) вышего алифатического спирта фракции ti - средней мол.массой 188, с. добавлением 36 г (60 мас.% от общего веса смеси) оксиэтилированного спирта ,j с 2 группами оксида этилена со средней мол.массой 264 пр
Установив начальную температуру 40 С, сульфатируют с понижением температуры реакционной массы до 32 С при молярном отношении сульфоагента к смеси органических веществ, равном 1.2 : 1,0, и нейтрализуют в условиях примера 1. Получают 158,7 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 83,5 г (96,5 %), цветность 3 ед, пенообразующая способность 196 мм, устойчивость пен 0,87, моющее действие 124 отн.%.
Примерз. Берут смесь органических веществ массой 24 г, состоящую из 9 г (15 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции С ,в-С , со средней мол. массой 264 и 15 г (25 мае.%) высшего алифатического спирта фракции С
С„ со средней мол. массой 200, с добавлением 36 г (60 мас.% от общего веса смеси) оксиэтилированного спирта С,2-С, с 5 группами оксида этилена со средней мол.массой 420 при 100 С. Установив начальную температу- РУ 50°С, сульфатируют с понижением температуры реакционной массы до 52 С. После перемешивания реакционной массы в течение 10 мин до полного прекращения выделения газообразных продуктов реакции, ее нейтрализуют до рН 9,0 прибавлением к ней 121,2 г 25%-ного водного раствора триэтано- ламина при 60°С.
Получают 198,3 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 101,2 г (96%), цветность
- . е
158704А
. е
10
4 ед, пенообразующая способность 200 мм, устойчивость пен 0,88, моющее действие t28 отн.%.
П р и м е р 6. Берут смесь исходных продуктов массой 18 г, состоящую из 6 г (10 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции C,,-Cjf со средней мол. массой 264 и 12 г (20 мас.%) высшего алифатического спирта фракции С„- С„ со средней мол.массой 200, с добавлением 39 г (65 мас.%) оксиэтипи- рованного спирта С ,-С , с 3 группами
° Го ™Г средней мол.массой 15 и jj,j г (5 мас.%) касторового мас- 7пОг° мол.массой 298 г при /и С. Установив начальную температуру и L, сульфатируют с понижением температуры реакционной массы до 32°С и 20 нейтрализуют в условиях примера 1
Получают 140,8 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого Продукта 78,2 г (96%), цветность ед, пенообразующая способность 25 04 мм, устойчивость пен 0,9, моющее действие 128 отн.%.
П Р и м е р 7. Берут смес органического вещества массой 22,5 г состоящую из 6 г (10 мас.%) моноэ;анола- 30 МИДа СЖК фракции С„-С,,. со средней мол.массой 264 и 16,5 г (27,5 мас.%) высшего алифатического спирта фракции 11 1,4 СО средней мол.массой 200 с добавлением 33 г (55 мас.%) лированного спирта С,,-С,, с 3 группами оксида этилена со сре дней мол. массой 298 при 80°С. Установив начальную температуру смеси сульфатируют с понижением температуры реакционной массы до 35°С хлорсуль- Фоновой кислотой в реакторе примера
.Расход хлорсульфоновой кислоты 1.13 г/мин. Далее сульфатируют и нейтрализуют в условиях примера 1
Получают 144,2 г нейтрализованной оГ . ; целевого продукта 79,6 УЬ,5%), цветность 2 ед. пенообразующая способность 212 мм, устойчивость пен 0,91, моющее действие 132 отн % П Р и м е р 8. Берут смесь орга- нического вещества массой 27 г состоящую из 6 г (10 мас.%) моноэтано- ламидов СЖК фракции ,, со средней мол ..массой 264 и 21 г (35 мае 7) 5 высшего алифатического спирта фракции , со средней мол.массой iUO, с добавлением 27 г (45 мае %) оксиэтилированного спирта С„-с ° с 3 группами оксида этилена со средней
40
45
0
мол.массой 332 г и 6 г (10 мас.%) Касторового масла со средней мол.мас- Ьой 198 при . Установив началь- ую температуру смеси 50°С, сульфа- ируют с.понижением температуры реак- ионной массы до гтри молярном отношении сульфоагента к смеси органических веществ, равном 1,15:1,0, и нейтрализуют в условиях примера 1.
Получают 147,6 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта ВО,2 г (96%), цветность 6 ед., пенообразующая способность 208 мм, устойчивость пен 0,92, мою- щее действие 130 отн.%. П р и м е р 9. Берут смесь орга- |нических веществ массой 19,5 г, сос- тоящую из 3 г (5 мас.%) моноэтанола- мида СЖК фракции со средней 1МОЛ.массой 264 и -16,5 г (27,5 мас.%)
высшего алифатического спирта фрак- |ции С, -С со средней мол.массой
200, с добавлением 36 г (60 мас.%) 1оксиэтидированного спирта ,-С с
f -С
П 14
|3 группами оксида этилена со средней |мол.массой 332 и 4,5 г (7,5 мас.%) Iкасторового масла со средней мол.мас |Сой 298 при . Устанопив началь- : ную температуру смеси 5(fC, сульфа- тируют с понижением температуры реакционной смеси до в условиях примера 1, а затем нейтрализуют до рП 7,5 при прибавлением 61,8 г 15%-ного водного .раствора гидроокси- да натрия.
Получают 140,9 г нейтрализованной массы. Выход целевого продукта 78,9 г I (97%), цветность 3 ед.,пенообразующа способность 208 мм, устойчивость пен 0,9, моющее действие 128 отн.%.
П р и м е р 10. Берут смесь органических веществ массой 25,5 г, состоящую из 9 г (15 мас.%) моноэтанола мида СЖК фракции C(j--C со средней мол.массой 264 и 16,5 г (27,7 мас.%) высшего алифатического спирта фракции С f4 со средней мол.массой 200, с добавлением 30 г (50 мас.%), оксиэтилированного спирта С -С с 3 группами оксида этилена со сред
ней мол.массой 332 и 4,5 г (7,5 мас. касторового масла со средней мол.массой 298 при . Установив начальную 1 емг ературу смеси 50 С, сульфа- тируют с понижением температуры реак ционной массы до 40 С хлорсульфоново кислотой в реакторе примера 1. Расход хлорсульфоновой кислоты 1,35 г/м
0
5
5
n
0
45
Молярное отношение сульфоагента к смеси органических веществ 1,05:1,0. Далее нейтрализуют до рИ 8,5 при с п жбавлением 96,8 г 10%-ного водного раствора г.идрооксида натрия.
Полу чают 175,6 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 79,5 г (96%), цветность 2 ед., пенообразующая способность 210 мм, устойчивость пен 0,91, моющее действие 132 отн.%.
Пример 11. Берут смесь органических веществ массой 24 г, состоящую из 6 г (10 мас.%) моноэтаио- ламида СЖК фракции (f средней мол.массой 264 и 18 г (30 мас.%) высшего алифатического спирта фракции со средней мол.массой 200 с добавлением 36 г (60 мас.%) оксиэтилированного спирта С .,-С с 3 группами оксида этилена со средней мол. массой 332 при . Установив начальную температуру смеси , сульфа- тируют с понижением температуры реакционной массы до 35°С газообразным триоксидом серы, разбавленным осушенным воздухом до концентрации 6 об.% триоксида серы, в условиях примера 1. Расход триоксида серы 1,37 г/мин. Время сульфатирования 20 мин. Нейтрализацию проводят до р1 9,0 при 40. прибавлением 89 г 15%-ного водного раствора гидрооксида натрия.
Получают 173 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 88 г (97%), цветность 2 ед., пенообразующая способность 208 мм, устойчивость пен 0,89, моющее действие 130 отн.%.
Пример 12. Берут смесь органических веществ массой 24 г состоящую из 6 г (10 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции С д -С со средней мол.массой 264 и 18 г- (30 мас.%) высшего алифатического спирта фракции ( со средней мол.массой 200, с добавлением 36 г (60 мас.%) оксиэтилированного спирта С ,-С ,i с 3
50
f1 f4 группами оксида этилена со средней
мол.массой 332 при . Установив
55 .
начальную температуру смеси сульфатируют с
4 5° С
понижением температуры реакционной массы до 35 С газообразным триоксидом серы, разбавленным осушенным воздухом до концентрации 8 об.% триоксида серы в условиях примера 1. Расход триоксида серы 1,82 г/мин. Время сульфатирования
15 мин. Нейтрализацию проводят до РН 8,5 при с прибавлением 88 г 15%-ного водного раствора гидрооксида .натрия.
Получают 172 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 87,1 (96%), цветность 4 ед., пенообразующая способность 204 мм.
1587044
10
время сульфатирования 25 мин. Одновременно с началом подачи в реактор триоксида серы осуществляют, плавное понижение температуры реакционной смеси до к окончанию реакции сульфатирования. После прекращения подачи в,реактор сульфоагента в течение 5 мин продолжают перемешивание
устойчивость пен О 88 продолжают перемешивание
вие 128 отн 7 « о смеси до полного прекраuin./o.mpUMCT .irtar.n..,.
вие 128 отн.%.
П р и м е р 13. Берут смесь органических веществ массой 24 г, состоящую из 6 г (10 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции С ,0 -С ( со средней с мол.массой 264 и 18 г (30 мас.%) высшего алифатического спирта фракции со средней молекулярной массой 200, с добавлением 36 г (60 мас.%) оксиэтилированного спирта С -С , с 3 группами оксида этилена со средней мол.массой 332 при 80 с.
Установив начальную температуру . смесн 45 С, сульфатируют с. понижением температуры реакционной смеси 25 до 35 С хлорсульфоновой кислотой в реакторе примера 1. Расход хлор- сульфононой кислоты 2,1 г/мин. Молярное отношение сульфоагента к смеси органических веществ 1,2:1,0. Нейтра-,„ лизацию проводят в условиях приме- , ра 1.
Получают 172 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 87,2 г (96,5%) цветность 3 ед., пенообразующая способность 202 мм, устойчивость пен 0,88, моющее действие 126 отн.%.
Пример 14 (сравнительный). В цилиндрический реактор с внутренним диаметром 30 мм и высотой 210 мм, оснащенный барботажной трубкой, лопастной мешалкой, охлаждающей рубашкой, термометром и штуцерами для подачи реагентов и отвода газообразных продуктов реакции, помещают. 60 г смеси, состоящей из 12 г (20 мас.%) моноэтаноламида СЖК фракции С, --С , со средней мол. массой 264 и 18 г (80 мас.%) высшего алифатического спирта фракции С в-С „ со средней мол.массой 216, при 110°С. Установив начальную температуру смеси 48 с, начинают подавать в реактор газообразный триоксид серы, разбавленный воздухом до концентрации 4 об.%. Расход 55 триоксида серы 0,95 г/мин, молярное отношение сульфоагента к смеси органического продукта, равное 1,1:1,
35
40
щения вьщеления газообразных продуктов реакции, после чего ее нейтрализуют до рН 9,0 прибавлением к ней 240,6 г 7%-ного водного раствора гидрооксида калия при 60°С.
Получают 322,4 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 90 г (96%), цветность 6 ед., пенообразующая способность 188 мм, моющее действие 122 отн.%.
Данные примеров Ы4 приведены в таблице.
Из таблицы видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет получить ПАВ с улучшенными свойствами: пенообразующая способность увеличилась на 8-24 абс..%, устойчивость пен - на 0,01-0,05, моющее действие - на 2-10 отн.%. Например, из сравнения данных примеров 7 и 14 видно, что цветность про- дукта уменьшилась на 4 ед., пенообразующая способность увеличилась на 24 мм, устойчивость пен увеличилась на 0,04, а моющее действие увеличилось на 10 отн.%.
Формула изобретения
Способ получения поверхностно- активных веществ путем нагревания смеси алканоламидов синтетических жирных кислот С ,д-С f и высших алифатических спиртов с -С
)0
11 14 С лл
. до 50-100 с с последующим суль- д5 фатированием газообразным триоксидом серы, разбавленным осушенным воздухом до 4-8 об.%, или хлорсульфоновой кислотой при молярном соотношении исходных реагентов 1:1,05-1,2 и температуре 40-58 С и ее понижением к концу реакции до 32-52 С, нейтрализации реакционной массы раствором щелочи до рН 7,5-9 при 20-60°С, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевых продуктов, сульфатирование ведут в присутствии оксиэтилированного спирта С ,-С ,- или содержащего 2-5 групп оксида этилена или .его смеси с касторовым
1587044
10
время сульфатирования 25 мин. Одновременно с началом подачи в реактор триоксида серы осуществляют, плавное понижение температуры реакционной смеси до к окончанию реакции сульфатирования. После прекращения подачи в,реактор сульфоагента в течение 5 мин продолжают перемешивание
продолжают перемешивание
о смеси до полного прекра « о смеси до полного прекраmpUMCT .irtar.n..,.
ядас с%)
25 -,„
5
35
40
щения вьщеления газообразных продуктов реакции, после чего ее нейтрализуют до рН 9,0 прибавлением к ней 240,6 г 7%-ного водного раствора гидрооксида калия при 60°С.
Получают 322,4 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 90 г (96%), цветность 6 ед., пенообразующая способность 188 мм, моющее действие 122 отн.%.
Данные примеров Ы4 приведены в таблице.
Из таблицы видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет получить ПАВ с улучшенными свойствами: пенообразующая способность увеличилась на 8-24 абс..%, устойчивость пен - на 0,01-0,05, моющее действие - на 2-10 отн.%. Например, из сравнения данных примеров 7 и 14 видно, что цветность про- дукта уменьшилась на 4 ед., пенообразующая способность увеличилась на 24 мм, устойчивость пен увеличилась на 0,04, а моющее действие увеличилось на 10 отн.%.
Формула изобретения
Способ получения поверхностно- активных веществ путем нагревания смеси алканоламидов синтетических жирных кислот С ,д-С f и высших алифатических спиртов с -С
)0
11 14 С лл
. до 50-100 с с последующим суль- д5 фатированием газообразным триоксидом серы, разбавленным осушенным воздухом до 4-8 об.%, или хлорсульфоновой кислотой при молярном соотношении исходных реагентов 1:1,05-1,2 и температуре 40-58 С и ее понижением к концу реакции до 32-52 С, нейтрализации реакционной массы раствором щелочи до рН 7,5-9 при 20-60°С, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевых продуктов, сульфатирование ведут в присутствии оксиэтилированного спирта С ,-С ,- или содержащего 2-5 групп оксида этилена или .его смеси с касторовым
11
1587044
маслом при массовом соотношении окси- этилировэнный спирт : высший алифатический спирт : моноэтаноламид синтетической жирной кислоты, равном 50- 70. : 20-АО : 5-15, или массовом соот-
12
ношении оксиэтилированный спирт : касторовое масло : высший алифатический спирт : моноэтаноламид синтетический жирной кислоты, равном 45-65 : 5-10 : : 20-35 : 5-15.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ получения поверхностно-активного вещества для моющего средства | 1985 |
|
SU1318591A1 |
| Способ получения поверхностно-активных веществ для моющих средств | 1988 |
|
SU1544769A1 |
| Способ получения поверхностно-активного вещества | 1982 |
|
SU1051068A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАУРИЛСУЛЬФАТА МАГНИЯ | 1992 |
|
RU2024502C1 |
| Моющее средство для очистки металлической поверхности "аполир" | 1976 |
|
SU649742A1 |
| Способ получения поверхностно-активного вещества | 1985 |
|
SU1281563A1 |
| ЖИДКОЕ МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО | 1993 |
|
RU2075507C1 |
| Способ получения алкилбензолсульфонатов или алкилсульфатов | 1985 |
|
SU1293173A1 |
| Способ получения алкилсульфатов или алкилбензолсульфонатов | 1990 |
|
SU1715804A1 |
| Способ получения алкилсульфатов | 1978 |
|
SU794002A1 |
Изобретение относится к ацилированным аминосульфокислотам, в частности к получению поверхностно-активных веществ. Цель - улучшение качества целевых продуктов. Получение ведут нагреванием смеси алканоламидов синтетических жирных кислот C 10-C 16 и высших алифатических спиртов C 12-C 14 или C 10-C 13 до 50-100°С с последующим сульфатированием газообразным триоксидом серы, разбавленным осушенным воздухом до 4-8 об.%, или хлорсульфоновой кислотой при молярном соотношении исходных реагентов 1:(1,05-1,2) и 40-58°С и понижением температуры к концу реакции до 32-52°С, нейтрализации реакционной массы раствором щелочи до PH 7,5-9 при 20-60°С. Сульфатирование ведут в присутствии оксиэтилированного спирта C 10-C 13 или C 12-C 14, содержащего 2-5 групп оксида этилена, или его смеси с касторовым маслом при определенном их соотношении. Способ обеспечивает получение целевых продуктов с улучшенными свойствами: пенообразующая способность увеличилась на 8-24 абс.%, устойчивость пен - на 0,01-0,05, моющее действие на 2-10 абс.%. 1 табл.
| Способ получения поверхностно-активных веществ | 1984 |
|
SU1214657A1 |
| Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
