NP-10的主要应用

发布日期:2020/3/22 17:05:45

背景及概述^[1-2]

非离子表面活性剂主要是用作民用洗涤剂的原料。近年来，我国洗衣粉消耗量大幅度上升，洗涤剂也向着中、低泡和液体洗涤剂方向发展。预计1990年液体洗涤剂产量达20万吨以上，洗衣粉产量为140万吨左右(而需求量180万吨)，近年来进口为3-4万吨/年。烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚是非离子表面活性剂中主要的两种。前者价格低，性能优于后者，是一种高活性洗涤剂，尤其可作为工业洗涤剂使用。美国几乎应用于各个工业部门。烷基酚系的主要品种是NP-10。由于其润湿性好，可在纺织工业、精炼和匀染工艺中应用，还可以与油溶性阴离子表瓦活性剂联用而作为一种优良的乳化剂。NP-10中文名称壬基酚聚氧乙烯醚，无色透明液体。具有良好的润湿、乳化、分散和匀染等性能。用作合成洗涤剂的主要原料。也用作工业助剂，广泛应用于纺织、造纸、石油、冶金等行业。由壬基酚与9摩尔环氧乙烷加温催化缩合制得。现有的壬基酚聚氧乙烯醚的合成方法是以壬基酚和环氧乙烷为原料，在催化剂作用下聚合而成的。该种方法合成的聚氧乙烯醚在自然环境中会分解出壬基酚，而壬基酚是一种公认的环境激素，它能模拟雌激素，影响生物的性发育，对生殖系统具有毒性。

应用^[2]

NP-10熔点低、价格便宜、使用方便。由于分子中具有不对称结构，又有亲水基和疏水基，可用作各种清洗剂，液体型洗涤剂和溶剂型清洁剂。可用于工业和民用领域。经上海市食品工业公司测定：NP-10S天生物降解率大于90%(国际标准：阴离子表面活性剂5天降解率大于90%)，已达到了国际标准要求。应指出NP-10分子中带有支链，不如直链结构生物降解性能好，后者作为民用洗涤剂更好，而NP-10用作工业洗涤剂更为合适，特别是要求降解性能差的领域使用NP-10更好，如地下采油、纺织、造纸、土建、皮革和采矿等工业部门。

(l)采油工业：NP-10被用作钻井液、原油破乳剂、降凝剂、防蜡剂、消泡剂和润滑剂等。NP-10用作破乳剂占油田所用破乳剂用量的40%一50%。若每升原油中加入100ppmNP-10，其含水量降至0.5(出口原油要求含水量小于0.2%)计，仅大庆油田耗用量为2700~300011屯/年。国内稠油产量1990年已达734万吨，较1985年增长了3倍，产量居世界第`位。NP-10用降凝剂，经济上具有很大意义、原油资源有限，1985年统计世界储量1110.8万米，随开采量的增加，其衰竭速度加快，如何采更多的油，更好地利用资源是人们所关注的问题。NP-10对于新老油田，特别是对三次采油颇有意义。NP-10注人地下，在地层条件下，它具有抗生物降解性能，其表面活性可以保持几年到几十年。在矿层中它能大大降低水一油界面张力，使石油更完全的从地层中驱出，其作用的实质是促进油层的亲水性，从岩石颗粒表面上以水包油的乳化液形态洗出石油，使矿层孔隙中石油被水置换。如带有12个轻乙基的异壬基酚和14个羚基的异十二烷荃酚可保证驱油率达79.5%一81.5%。若在二次采油后油井中加入数百pmPNP-10，则能提高采油率5%~10%。采油，用NP-10水溶液可驱油，大约可采收埋藏量的40%~50。注入大分子聚合物的三次采油技术，经大庆、大港等油田矿物先导试验，按我国适合于聚合物驱油储量计，可以增加可采储量近5万吨，使老油田更长时稳产高产，NP-10可提供新的有效手段。由此可见，NP-10有广阔的应用前景是在石油开采领域。

(2)纺织工业：用作织物加工预处理剂、洗涤剂、整理剂、分散剂、乳化剂、柔软剂、匀染剂和渗透剂；羊毛加工脱脂剂；合成纤维加工抗静电剂和润湿剂。用于板胶作西服，颇受欢迎。

(3)土建：用于沥青乳化剂、水泥减水剂等。建材行业用NP-10还刚刚起步，其潜在用量很大。

(4)造纸工业：NP-10是增强碱液的液渗良好助剂，并能使纸张平滑均匀。可用作纸浆脱脂分散剂、蒸解助剂和废纸脱墨剂。

(5)金属清洗：用以加速除锈过程，NP-10也是发动机的防锈剂。

(6)采矿、采煤和陶瓷业：用作除尘剂、消泡剂、浮选剂和选矿减水剂。

(7)皮革加工：防老化剂、增光剂、毛皮染色和漂白等。

(8)医药工业：杀菌剂、避孕药的外用药膏等。

(9)农药工业：70%一80%的农药乳化剂是使用NP-10制造。

(10)合成橡胶、合成树脂方面：用作乳化剂及密封溶胀添加剂。

(I1)其它：食品乳化剂、化妆品和家用重垢清洗剂等。总之，NP-10用途广泛，但大多数领域其应用刚刚起步。

制备^[3]

绿色改性壬基酚聚氧乙烯醚的合成方法，采用该方法合成的改性壬基酚聚氧乙烯醚，不易在自然环境中分解出壬基酚，避免了壬基酚所带来的诸多问题。该方法包括如下步骤：①向反应釜中投入一定比例的葡萄糖，使用适量去离子水进行溶解，并通过搅拌使反应体系均一；②加入适量催化剂，控制适当温度滴加壬基酚，滴加完毕后保持反应温度继续熟化30分钟；③升温至100-120℃脱水1小时，控制一定温度和压力连续通入环氧乙烷，通完环氧乙烷后保持反应温度熟化1小时，然后加入适量酸调节物料PH后出料。