通常的单烷基磷酸酯表面活性剂包括单烷基磷酸酯和单烷基醚磷酸酯。
1.单烷基磷酸酯的合成
单烷基磷酸酯通常由脂肪醇与磷酰化试剂反应而得,磷酰化试剂分别为三氯氧磷、五氧化二磷、正磷酸或焦磷酸。用KOH、NaOH或三乙醇胺中和即得相应的MAP的钾盐、钠盐或三乙醇胺盐。不同的脂肪醇、不同的磷酰化试剂及不同的合成条件,产物的性能差别很大。反应条件主要围绕着控制单酯和双酯的比例展开。用三氯氧磷与醇反应的合成路线适合于原料醇为一元醇的情况,通过控制不同的反应温度、反应物质的物质的量比及采用不同的催化剂,提高反应的选择性,可使产物为单酯、双酯和三酯。缺点是反应中有腐蚀性气体HCI产生,一般反应中通氮气及减压脱除HCI,提高收率,并可防止产生羰基化合物杂质及色泽加深。用五氧化二磷作磷酰化试剂,其产物常为单酯、双酯、聚磷酸酯、无机盐及未反应醇的混合物,需要进一步纯化,常用于合成单烷基聚氧乙烯醚磷酸酯。磷酸同醇直接酯化合成磷酸酯,此工艺以合成单酯为主,催化剂大多采用甲苯磺酸、无机金属化合物。磷酸原料易得、易保存,污染小,副产物是水,不会生成废气废液。磷酸比三氯氧磷和五氧化二磷稳定,无挥发性和刺激性,采用磷酸作酰化试剂是一种既经济又有社会效益的清洁工艺,目前尚处于研究完善阶段,值得重视。
2.单烷基磷酸酯的性能和应用
烷基磷酸酯通常是单烷基磷酸酯和双烷基磷酸酯的混合物,是一种重要的阴离子表面活性剂,具有优良的起泡、乳化和抗静电性能,广泛应用于化纤、纺织、皮革、塑料、造纸、化妆品等工业领域。高纯度单烷基磷酸酯是指MAP含量为90%以上的产品,市售商品单酯含量一般在30%~65%。单酯与双酯相比,水溶性、起泡性和抗静电性更好。单烷基磷酸酯及其盐的化学结构与生物膜类似,所以与皮肤亲和性优异,提高单酯的纯度,就能用来制备性能优良的产品。
单烷基磷酸酯及其盐主要应用在两个行业,即个人护理品和合纤油剂。MAP的钠盐、钾盐和三乙醇胺盐因其丰富的发泡性、良好的乳化性、适度的洗净力、无毒无刺激性以及特有的皮肤亲和性,能满足毛发洗净剂的要求,是众多个人护理产品的理想原料,如洗面奶、沐浴露、卸妆品和其他温和清洁用品。一般油剂应具备三种作用:平滑性、抗静电性和乳化性。用单一成分满足这些要求比较困难,使用时将几种成分进行复配。
本文转载自《化工产品手册第六版——表面活性剂》编著 朱领地
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