磷酸酯型extended表面活性剂的合成和性能

Extended表面活性剂（简称e-表面活性剂）是在传统表面活性剂（简称c-表面活性剂）的亲水基和疏水基之间嵌入一段含有聚氧丙烯（PPO）链的新型表面活性剂。研究发现，环氧丙烷（PO）与环氧乙烷（EO）相比更不易生成二噁烷，而且PPO链提供的双相亲和性使e-表面活性剂在界面上堆积成橄榄球状，具有更低的临界胶束浓度（CMC）、超低界面张力、低Krafft点（TK）等优异性能，因此在萃取[13-15]、分离[16]和织物清洁用品[17-18]方面已有一些应用。本文以十二醇和PO为原料，制得中间体十二烷基聚氧丙烯醚（C12Pp，p=3、6、9），再经磷酸酯化和中和反应合成相应单十二烷基聚氧丙烯醚磷酸酯钠（C12PpP），对C12PpP进行了结构表征；测定了C12PpP的低温水溶性、耐电解质性、表面活性、泡沫性、乳化力、润湿力和去污力等性能，并与MAPK以及另两种常用的c-表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠（SLE3S）进行了对比。探究了引入PPO链能否克服MAPK的不足以及带来其他独特性质。以期为磷酸酯型e-表面活性剂应用于个人清洁护理和家庭清洁用品提供理论支持和应用依据。摘要：十二醇经丙氧基化、磷酸酯化及中和反应合成了环氧丙烷（PO）平均加成数（p）为3、6、9的extended表面活性剂单十二烷基聚氧丙烯醚磷酸酯钠（C12PpP）。采用FTIR、ESI-MS表征了其结构。测试了其Krafft点（TK）、耐电解质性、表面张力、发泡力、乳化力、润湿力和去污力，并与单十二烷基磷酸酯钾（MAPK）对比。结果表明，C12PpP的发泡力、乳化力、润湿力和去污性能均优于MAPK；其TK<0℃，具有优秀的低温水溶性，克服了MAPK的钠盐形式不能低温水溶的缺点。同时，合成的C12PpP的钙离子抗性高于MAPK5~8倍，其耐电解质性明显改善。另外，其对蛋白和皮脂的去污力与MAPK大致相同，推测与MAPK具有相近的低刺激性，可以替代MAPK用于个人清洁和护理用品中。结论（1）以十二醇和PO为原料，制备了十二烷基聚氧丙烯醚（C12Pp，p=3、6、9），经磷酸酯化和中和反应合成了相应的C12PpP磷酸酯钠e-表面活性剂，FTIR和ESI-MS表征结果证实了其化学结构。（2）考察了C12PpP的Krafft点、耐电解质性和各种表界面性能，并与MAPK对比。结果表明，PPO链不仅为C12PpP分子提供了疏水性而且提供了一定的极性，从而使其具有良好的低温水溶性，克服了MAPK的钠盐形式不能低温水溶的缺点；同时显著改善了MAPK的耐电解质性，尤其是良好的耐硬水能力使其可单独用于日用化学品配方，杰出的耐电解质性显示出特殊的应用潜能。此外，C12PpP相较于MAPK具有更优异的发泡力、乳化力和润湿力等综合性能。（3）C12P6P对炭黑油污布的去污力远胜于MAPK，并可以与SDS和SLE3S相媲美，因此可以考虑在家用洗涤剂中应用。C12P3P和C12P9P对蛋白和皮脂的去污力与MAPK大致相同，因而认为与MAPK具有相近的低刺激性