CN86102800A - 高浓度表面活性剂浆液 - Google Patents

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Abstract

含水高浓度表面活性剂浆液，其中包括：(A)50％-70％(重)的C12-C20烯烃磺酸盐，该盐含有亚乙烯基型烯烃磺酸盐；(B)1％-5％(重)的氯化纳，氯化钾或它们的混合物；(C)0.3％-5％(重)的至少一种选自下列的非离子型物质：(CI)聚氧化丙烯乙二醇，(C2)高级仲醇的氧化乙烯加成物，(C3)高级仲醇的氧化乙烯和氧化丙烯加成物。这种浆液在室温下粘度低，因而可有效地贮存，并可降低包装、运输和贮存费用。

Description

本发明涉及含有烯烃磺酸盐的含水高浓度表面活性剂浆液更确切地说，涉及一种降低了粘度，在室温下易于处理和用泵抽送的含水高浓度烯烃磺酸盐表面活性剂浆液。
适于用作家庭和工业洗涤剂原料的含有12至20个碳原子的烯烃磺酸盐，为了获得易于处理的具有均一性的浆液，使用时通常配成含有40%或少于40%的磺酸盐的浆液。可是，从降低温度和包装成本及改进贮藏效率的观点出发，则希望有更高浓度的浆液。
在含水的烯烃磺酸盐浆液中，当烯烃磺酸盐的浓度大约40%（按重量计）或更高时，烯烃磺酸盐浆液的粘度迅速增加，结果形成凝胶体从而丧失流动性。当烯烃磺酸盐浓度进一步增加到例如60%至70%（按重量计）时，这个范围之内的粘度又逐渐的降低，但浆液的流动性仍然很差。为此，从处理和用泵输送的观点出发，在本领域，迫切需要低粘度、高浓度的含水烯烃磺酸盐浆液。一般，鉴于在贮存期间热绝缘或保温及成本问题，在室温（25℃）下粘度为150泊或更低的含水烯烃磺酸盐浆在商业上是重要的。
在此以前，为了降低含水高浓度烯烃磺酸盐浆液的粘度，已经有过各种打算。例如，提出添加甲酸钠（例如，美国专利4003875号）和添加聚乙二醇或聚氧乙烯烷基醚和芳族羧酸盐的混合物〔如日本未审理的公开专利（公开）58-157758号〕。然而，这些添加剂仅在升高温度时，才能防止高浓度浆液的凝胶化。由于在室温下浆液固化或不能获得所希望的流动性，所以这些添加剂在在室温下不能使高浓度的烯烃磺酸盐浆液的粘度降低到商业上所要求的程度。
此外，日本未审理的公开专利（公开）52-78828号提出通过加入过量的碱性物质和烯烃氧化物来生产含水的高浓度烯烃磺酸盐浆液。可是，这样得到的高浓度浆液有缺点，由于浆液的PH值高，在处理时必须有特殊的防护并在使用时必须进行中和。结果产生大量的副产品-盐。特别是当含水高浓度浆液用作液体洗涤剂，洗发剂等原料时，为了避免损害产品的液体性质，这种浆液的用量本来就是有限的。因此，根据现有工艺，这种浆液在实用中受到了很大的限制，况且，到现在为止，在室温下降低高浓度的含水烯烃磺酸盐的粘度的目标尚未实现。
因此，本发明的目的是降低在室温下的含水高浓度烯烃磺酸盐浆液〔即含有50%（按重量计）或更高浓度的烯烃磺酸盐的含水浆液〕的粘度。
以下叙述将可说明的另一个目的和优点。
根据本发明，提供的含水高浓度表面活性剂浆液含有：
（A）50%-70%（按重量计）的C12-C20烯烃磺酸盐，该盐大体上由至少8-60份（按重量计）的亚乙烯基型的烯烃磺酸盐和92-40份（按重量计）的线型烯烃磺酸盐所组成。
（B）1%-5%（按重量计）的氯化钠，氯化钾或它们的混合物。
（C）0.3%-5%（按重量计）的至少有一种选择于下述的非离子物质，它们是（C-1）平均分子量为170-300的聚氧化丙烯乙二醇，（C-2）具有C7-C18烷基的高级仲醇的氧化乙烯加成物，其中氢化乙烯的平均加成摩尔数为7-12，和（C-3）具有C7-C18烷基的高级仲醇的氧化乙烯（平均加成摩尔数为3-10）和氧化丙烯（平均加成摩尔数为1-9）加成物，这种加成物的氧化乙烯和氧化丙烯的总加成摩尔数是6-12）。
在按照本发明，可用作含水浆液中的组分（A）的烯烃磺酸盐含有至少8-60份（按重量计），最好是10-60份（按重量计）的C12-C20亚乙烯基型烯烃磺酸盐和92-40份（按重量计），最好是90-40份（按重量计）的C12-C20线型烯烃磺酸盐。当亚乙烯基型烯烃磺酸盐的用量少于8份（按重量计）〔即线型烯烃磺酸盐的量大于92份（按重量计）〕时，即使组分（B）和（C）也一起使用，也不能降低粘度（即，达到商业上要求的室温下粘度为150泊）。
被磺化的烯烃表示如下：
Figure 86102800_IMG1
也就是说，在亚乙烯基烯烃的情况下，在通式（Ⅰ）中R1和R2是单独的烷基，而R3和R4是氢;在线型烯烃的情况下，在通式（Ⅰ）中，R1和R4是单独的烷基，而R2和R3是氢。磺化可采用任何通用的方法进行。例如，采用任何一种通用的方法（例如间歇法或薄膜型连续法），用SO3气体磺化原料烯烃混合物。然后，以任何一通用的方法将磺化产品用碱性试剂中和并水解。即可得到所希望的烯烃磺酸盐混合物。所得到的产品通常含有烯烃磺酸盐和羟基烷基磺酸盐。如上所述，烯烃磺酸盐的碳原子总数应是12-20，最好是12-18之间。
根据本发明，可用作组份（A）的烯烃磺酸盐，最好是水溶性的盐，例如钠盐和钾盐。
在高浓度浆液中，烯烃磺酸盐的含量为50-70%（按重量计），最好是60-75%（按重量计）。
在本发明中，可用作组份（B）的氯化钠和/或氯化钾与组份（C）一起协同作同，降低了室温下高浓度浆液的粘度。氯化钠和/或氯化钾在烯烃磺酸盐的含水高浓度浆液中的含量是1%-5%（按重量计）最好是1.5%-5%（按重量计）。组份（B）的用量太少时，即使与组份（C）一起使用也不能起到预期的协同作用以降低室温下浆液的粘度。相反，组份（B）的用量太大又会随着时间的消逝而导致所得浆液的不希望出现的离析或氯化钠或氯化钾的析出，而使浆液的组成物变得不均匀。
可用作组份（C）的非离子物质可从下列组份（C-1），（C-2），（C-3）中选取。这些组份可以单独使用或任意混合使用。
组份（C-1）平均分子量为170-300的聚氧化丙烯乙二醇;
组份（C-2）氧化乙烯加成摩尔数为7-12，最好为8-11的C7-C18高级仲醇的氧化乙烯（即“EO”）加成物;
组份（C-3）：高级仲醇的氧化乙烯（即“EO”）和氧化丙烯（即“PO”的加成物，该加成物具有的平均EO加成摩尔数（即EO p）为3-10，最好是3-9，平均PO的加成摩尔数（即PO p）是1-9，最好是1-8;并具有一个C7-C18，最好是C8-C18的烷基，其EOp和POp的总数是6-12，最好是6-11。
这些非离子物质当中，使用仲醇的氧化乙烯加成产物是比较好的，因为使用该浆液来制备洗涤剂时，往浆液中添加的非活性组份的量可减到最少。
按照本发明，在含水浆液中，作为组份（C）的非离子物质的用量为0.3%-5%，最好是1%-5%。当组份（C）的量不在这个范围之内时，就不可能获得所希望的与组份（B）的协同效果。同样，当组份（C-1）的平均分子量在上述规定的范围之外时，当在组份（C-2）和（C-3）中用伯醇代替仲醇时，或当组份（C-2）或（C-3）的EOp或POp是上述规定范围之外时，也得不到所希望的协同效果。
采用任一通用的方法，可将上述组份（A），（B），（C），用15%-48.7%（按重量计）最好是15%-37.5%（按重量计）的水配制成所需要的含有50%（按重量计）或更高浓度的烯烃磺酸盐的含水高浓度浆液。
根据本发明，只要所希望的烯烃磺酸盐的含水高浓度浆液的性质不会受到不良影响。可另含有其它任选的成份，例如其它表面活性剂、溶剂和常规的洗涤剂添加剂。
根据本发明，按规定量将组份（B）（即氯化钠和/或氯化钾）和组份（C）（即上述的非离子物质）加到含有高浓度烯烃磺酸盐的含水浆液中就能获得具有所需要的低粘度的烯烃磺酸盐的含水高浓度浆液。由于得到的高浓度浆液在室温下具有较低的粘度，所以这种浆液能够有效贮存，并且能减少包装、运输和贮存这种浆液的必需费用。此外，由于用作降粘剂的氯化钠、氯化钾和上述规定的非离子物质是中性的，并且使用相当少量就有效，所以不会影响烯烃磺酸盐作为表面活性剂的特性，而且和常规的烯烃磺酸盐一样，所得的含水高浓度浆液可作为一般的表面活性剂在各个领域中使用。例如，该烯烃磺酸盐的含水高浓度浆液可用作各种液态家用洗涤剂，如液体织物洗涤剂、器皿洗涤剂，和洗发剂以及粒状洗涤剂和工业洗涤剂的原料。
现在通过下列实例将进一步说明本发明，但本发明并不局限于这些例子，在这些实例中，除特殊说明的以外，所有的百分数均指重量百分数。
实例1和比较实例1
用实验室规模的薄膜型磺化反应器将含14.7%的亚乙烯基型烯烃和85.3%的线型α-烯烃的C14烯烃混合物按SO3/原料烯烃为1.03的摩尔比进行磺化。磺化之后，用8.3%的氢氧化钠水溶液中和磺化产物，达到皂化产品的游离碱含量为2%为止。将所得到的粗中和产物装到高压釜中并在搅拌下于160℃，加热30分钟，这样，该溶液即被水解。随后，中和所得的混合物中的过量碱，即得到38%的烯烃磺酸盐的水溶液。
将得到的上述水溶液装到揑和机或混合器中，用热空气进行干燥。从而得到固体含量为90%的浓缩物。然后，浓缩物在1毫米汞柱或低于1毫米汞柱的压力及70℃的条件下，于真空干燥器中干燥约8小时，接着在球磨机中研磨。于是得到极细的粉末，这种粉末含有95.4%的有效成份或活性成份，1.7%的未反应的油，2.2%的硫酸钠和0.7%的水。通过加入预定量的氯化钠、非离子物质和纯水，即可从极细的粉末中制得各种高浓度浆液。将混合物在40℃下润湿3小时，并用透平叶片搅拌。
成份    %
烯烃磺酸盐    60
氯化钠    3.0
非离子物质    1.0
水    补至100
将上述制备的浆液密封于试管中，并在8000转/分下离子消泡5分钟。然后，充分搅拌，使之完全均匀。在25℃温度下，用用布氏（Brookfield）粘度计在12转/分的转数下测定浆液的粘度。旋转3分钟后，测定粘度，结果列于表1。
应该注意，序号11和12的聚氧化亚乙基月桂醇醚是伯醇醚。
表1
序 非离子物质 平均 EO p或 粘度
号 分子量 PO p（泊，25℃）
1    聚氧化丙烯乙二醇    170    2.6    145
2    聚氧化丙烯乙二醇    200    3.1    133
3    聚氧化丙烯乙二醇    300    4.9    148
4    聚氧化乙烯仲醇醚    510    7.0    150
（C12-C14烷基）
5 聚氧化乙烯仲醇醚 600
Figure 86102800_IMG2
：0 130
（C12-C14烷基）
6    聚氧化乙烯仲醇醚    730    12.0    147
（C12-C14烷基）
7＊聚氧化丙烯二乙醇 134 2.0 188
8＊聚氧化丙烯二乙醇 400 6.6 195
9＊聚氧化乙烯仲醇醚 420 5.0 大于500
（C12-C14烷基）
10＊聚氧化乙烯仲醇醚 860 15.0 360
（C14-C14烷基）
11＊聚氧化乙烯月桂醚 583 9.0 大于500
12＊聚氧化乙烯月桂醚 715 12.0 大于500
13＊聚氧化乙烯乙二醇 106 2.0 188
14＊聚氧化乙烯乙二醇 200 4.1 173
15＊聚氧化乙烯乙二醇 600 13.2 大于500
16＊聚氧化乙烯乙二醇 1000 22.3 大于500
＊：比较实例
比较实例2
除了用4.3%的亚乙烯基型C14烯烃和95.7%的线型C14烯烃代替实例1中的C14烯烃混合物外，按照实例1的方法制备烯烃磺酸盐。并按实例1的方法，从烯烃磺酸盐制备含水高浓度浆液。
按照实例1的方法测得的粘度列于表2。表2所示的结果清楚地表明，当亚乙烯基型烯烃磺酸盐的含量少于烯烃磺酸盐的总量的8%时，就不能获得所希望的在室温下降低的粘度。
表2
序号 非离子物质 平均 EO p或 粘度
分子量 PO p（泊，25℃）
17＊聚氧化丙烯乙二醇 200 3.1 大于500
18＊聚氧化乙烯仲醇醚 600 9.0 大于500
（C12-C14烷基）
19＊聚氧化乙烯、聚 623 EO p＝5.0 大于500
氧化丙烯仲醇醚
（C12-C14烷基） PO p＝3.5
＊：比较实例
实例2
按照实例1的方法，由实例1所得的粉碎的烯烃磺酸盐粉末制备具有表3中列举的那些成份的各种高浓度浆液。按照实例1的方法测定浆液的粘度。
结果如表3所示。
表3
序号    20    21    22    23    24    25    26
成份（%）
烯烃磺酸盐    65    65    60    67    65    60    55
氯化钠    2    2    2.5    1.5    2    -    5
氯化钾    -    -    -    -    -    3    -
聚氧化乙烯仲醇醚＊1 2 5 2.0 1.5 1.5 1.5
水←补差→
粘度    125    148    130    150    134    130    70
（泊，25℃）
＊：C12-C14烷基，EO p＝9.0
实例3
用氢氧化钠、氯化钠水溶液和聚氧化亚丙基、聚氧化亚乙基仲醇醚（C12-C14烷基，EOp＝5.0，而POp＝3.5）的水溶液粗略地中和实例1中制得的烯烃磺酸盐，然后，将其装进高压釜。用氮气置换该***后，在160℃加热30分钟，即得有下列成份的烯烃磺酸盐的含水高浓度浆液。
成份    %
烯烃磺酸盐    65
氯化钠    2.0
聚氧化亚乙基、聚氧化亚丙基    1.5
仲醇醚（C12-C14烷基）
EOp＝5.0，POp＝3.5
水    补差额
将得到的浆液离心消泡。按照例1的方法测得25℃时粘度为135泊。
实例4
按照实例1的方法制备含有50.5%的亚乙烯基型C14烯烃磺酸盐和49.5%的C14α-烯烃磺酸盐。
按照实例3的方法，由所得到的烯烃磺酸盐制得含有65%烯烃磺酸盐的消泡的含水浆液。其它成份的含量也与实例3相同。在25℃温度下，得到的浆液具有极好的流动性。

Claims (2)

1、一种含水的高浓度表面活性剂浆其中包含：
(A)50%-75%(按重量计)的大体上由8-60份[按重量计]的至少一种亚乙烯基型烯烃磺酸盐和92-40份[按重量计]的至少一种线型烯烃磺酸盐组成的C12-C20烯烃磺酸盐；
(B)1%-5%[按重量计]的氯化钠、氯化钾或它们的混合物；
(C)0.3%-5%[按重量计]的至少一种选择于下述的非离子物质，它们是[C-1]平均分子量为170-300的聚氧化丙烯乙二醇，(C-2)氧化乙烯的平均加成摩尔数为7-12的具有C7-C13烷基的高级仲醇的氧化乙烯加成物；和[C-3]具有C7-C18烷基的高级仲醇的氧化烯[平均加成摩尔数为3-10]和氧化丙烯[平均加成摩尔数为1-9]的加成物，加成物中，氧化乙烯和氧化丙烯总加成摩尔数是6-12。
2、制备权利要求1的含有高浓度表面活性剂浆液的方法，即将（ⅰ）和（ⅱ）混配到该浆液中，其中（ⅰ）1%-5%（按重量计）的氯化钠，氯化钾或它们的混合物，（ⅱ）0.3%-5%（按重量计）的至少一种选择于下述的非离子物质，它们是（C-1）平均分子量为170-300的聚氧化丙烯乙二醇，（C-2）具有C7-C18烷基的高级仲醇和氧化乙烯的平均加成摩尔数为7-12的氧化乙烯加成物，（C-3）具有C7-C18烷基的高级仲醇的氧化乙烯（即平均加成摩尔数为3-10）和氧化丙烯（即平均加成摩尔数为1-9）的加成物，上述氧化乙烯和上述氧化丙烯的总加成摩尔数是6-12。
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