聚乙二醇月桂酸酯的合成及用途

简介

聚乙二醇月桂酸酯是一种重要的非离子表面活性剂‚具有较好的水溶性、乳化性和热稳定性‚用途广泛。常用的合成方法有两种：一是采用碱性催化剂‚以环氧乙烷和月桂酸进行乙氧基化反应[1]。

聚乙二醇月桂酸酯的性状

合成

在磁力棒的剧烈搅拌下，以使温度保持在40°C以下的速率将约0.8 ml浓硫酸（95-97%，购自Merck）加入到混合物中，其中加入了0.55重量%的过硫酸铵（购自Aldrich）。之后，将乳白色悬浮液混合物再搅拌30分钟，然后用作环氧乙烷（EO）插入催化剂。催化剂制备2（比较）该催化剂制备几乎与催化剂制备1相同，唯一的区别是现在只加入了浓硫酸（95-97%，购自Merck）。将乙氧基化实施例1和2月桂酸甲酯（40g）（纯度>97%，购自Fluka A.g.Switzerland）和0.8g催化剂悬浮液（催化剂1或对比催化剂2）加入120ml高压釜（不锈钢）中。关闭后，用氮气（4-5barg）对高压釜加压3次以吹扫气帽，并将其加热至130°C。在130°C下，用氮气（10-15L/min）吹扫高压釜30分钟，以干燥内容物。然后用5barg氮气对高压釜加压，并将其进一步加热至165°C。在165°C时，使用ISCO泵分批添加环氧乙烷。出于安全原因，每次添加EO的量在氮气中的浓度不应高于50%v/v（通常添加的每一部分由2-3g环氧乙烷组成）。在加入第一部分环氧乙烷后，观察到约5分钟的短诱导期。然后反应开始，高压釜压力迅速降低。当压力下降趋于平稳时（15-20分钟后），加入下一部分环氧乙烷。重复添加，直到达到所需的环氧乙烷总量。当加入所有环氧乙烷时，允许额外的30分钟反应时间让剩余的EO反应。然后将高压釜冷却至80°C，在此温度下，用氮气吹扫高压釜内容物20分钟，以在打开高压釜之前去除溶解的游离环氧乙烷的最后痕迹。然后将温度降至室温，以确保产品的安全排放。最后通过减压降温到室温，回首溶剂得到聚乙二醇月桂酸酯[2]。

用途

聚乙二醇月桂酸酯具有较好的水溶性、乳化性及热稳定性，作为化纤，特别是涤纶短纤维油剂的主要成分，不仅能赋予纤维较好的平滑性和抗静电性，而且还能改善纤维的手感，其应用相当广泛[3]。

参考文献

[1]李民,秦中秋,王红.聚乙二醇月桂酸酯的合成研究[J].山西化工, 2007, 27(2):2.DOI:10.3969/j.issn.1004-7050.2007.02.010.

[2]Catalyst and process for alkoxylation Assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V. European Patent Organization, EP2181763 A1 2010-05-05.

[3]刘方. 聚乙二醇月桂酸酯的制备及其在化纤油剂中的应用 [J]. 中南林学院学报, 1999, (01): 80-81.