醇醚磷酸酯的应用

背景及概述^[1-2]

近年来国外磷酸酯发展迅速，在工业清洗和其他行业的应用已相当成熟。在国内，磷酸酯皮革加脂剂、磷酸酯抗静电剂发展迅速，使得磷酸酯在纺织和皮革等行业的应用也相当成熟。脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯是一种新型的阴离子表面活性剂，具有良好的去污、湿润、脱垢、增溶、起泡、抗静电、分散和除锈润滑等性能，很容易与其他助剂相混合，配伍性好，而且毒性和刺激性小，在强碱性溶液中也具有良好的溶解性。

因此，它可广泛用于工业洗涤剂、纺织、化妆品、塑料、农药、皮革工业及脂肪醇醚磷酸酯的合成及研究动态机械等行业中，作为抗静电剂、染色助剂、乳化剂、脱脂剂、加脂剂和金属加工冷却助剂等。脂肪醇聚氧乙烯醚是非离子表面活性剂中最重要的一种，目前应用较多的有AEO系列、异构醇系列、平平加系列、JFC系列等。同其他磷酸酯制备方法类似，脂肪醇醚磷酸酯的合成原理是利用含有羟基的脂肪醇聚氧乙烯醚与磷酸化试剂进行酯化反应，磷酸化试剂不同，具体的反应方式也不相同。

特性^[3]

（1）低刺激性：相对于传统型助剂而言，醇醚磷酸酯型助剂因其刺激性极低而于日用化学品和化妆品的生产和制备。（2）低毒性：醇醚磷酸酯型助剂对白鼠的毒性较低，其半致死量LD50在7～8.7g/kg以上。（3）优良的表面活性：醇醚磷酸酯型助剂因其较低的表面张力和较好的润湿性，大量用作去污剂，渗透剂和润湿剂。（4）显著的可生物降解性：醇醚磷酸酯型助剂是由生物降解性好的羟基化合物与磷酰化剂如五氧化二磷、三氧化二磷、三氯化磷、酸、聚磷酸等反应而成，故其反应产物也易于生物降解。（5）良好的稳定性：醇醚磷酸酯型助剂在酸、碱、电解质环境中稳定性好，且能耐高温。（6）配伍性好：醇醚磷酸酯型助剂与其他表面活性剂的配伍性和互溶性强，可用于各类化学品的制备。7）醇醚磷酸酯型助剂对纤维和织物的抗静电性和阻燃性很好，且具有柔软作用。（8）醇醚磷酸酯型助剂用于皮革加脂时，具有“永久性”的加脂效果，对皮革的蜡感和丝光感起很好的辅助作用。

脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯型助剂是由醇醚型化合物与P2O5等磷酰化剂酯化而得，属于一种兼具非离子和阴离子特性的新型阴离子表面活性剂，是磷酸酯类表面活性剂的型代表。脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯型助剂除了磷酸酯型表面活性剂的特性外，还具备如下优良特性：较好的热稳定性；较强的酸、碱和电解质溶液环境的稳定性，不易分层和沉淀；较好的耐离性；与各种离子表面活性剂具有很好的配伍相溶性；低毒低刺激性，可广泛地用于塑料、化纺织、皮革和日用化学品等领域。

分类及应用^[2]

1.短链异构醇醚磷酸酯

目前很多行业均要求在强碱性条件下使用渗透剂，作为渗透剂使用的JFC、快速渗透剂T等由于在强碱性条件下不稳定，已经不能满足要求，而磷酸酯盐的耐碱性和良好的渗透性可以达到要求。在非离子表面活性剂的分子结构中，亲油基含有支链有助于提高表面活性剂的润湿性和渗透性。因此，选用脂肪醇结构中含有支链的异构醇聚氧乙烯醚（如异辛醇、异十醇、异十三醇与不同摩尔数环氧乙烷加成所得）进行磷酸化后，可以满足碱性条件下的使用要求。

2.AEO系列醇醚磷酸酯

在AEO系列中最常用作合成阴离子表面活性剂的原料是AEO2-3，通常用来合成AES、AEC、AESS、AEO磷酸酯等。这些产品可以广泛应用于日化、油脂乳化、匀染、工业清洗等行业。在纺丝过程中，纤维与纤维之间、纤维与金属之间的摩擦会影响纤维的均匀性、可纺性。纺丝过程中还会产生大量的静电，电若不及时消除或者减少，会影响纤维的纺丝。因此，油剂要有良好的抗静电性能，特别是长丝纺丝速度越来越快，油剂的抗静电性能更加重要。脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯优异的抗静电性能可以解决上述问题。

3.长链脂肪醇醚磷酸酯

随着长链脂肪醇磷酸酯和磷酸化油在皮革加脂剂、化纤油剂等轻纺助剂中的应用越来越成熟，人们又把目光转向了长链脂肪醇醚磷酸酯。这种磷酸酯可以直接复配在轻纺助剂中使用，例如在某些磷酸酯加脂剂的制备过程中，为增加加脂剂的乳化性，往往将含有羟基的油脂或者脂肪醇与一定比例的平平加、AEO复配后一起磷酸化。长链脂肪醇醚磷酸酯一般采用C12～C20醇与环氧乙烷聚合后再进行磷酸化制备而成，其中以C16醇醚和C18醇醚制备的磷酸酯最为常见。

主要参考资料

[1] CN201510067964.2醇醚磷酸酯及其制备方法和用该酯制备微量切削液

[2] 脂肪醇醚磷酸酯的合成及研究动态

[3] 醇醚磷酸酯型助剂生物降解性的研究