中低温活性染料皂洗表面活性剂的合成与应用

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传统活性染料染色后使用的皂洗剂,皂洗温度都在95℃,能耗比较大,市场缺乏一种性能优良、环保节能的皂洗剂。研制高效、低成本、环保节能的活性染料皂洗剂是当前纺织染整行业一个亟待解决的问题。双烷基二苯醚二磺酸钠(DADS)具有优良的水溶性、偶联性和表面活性,在强酸、强碱及浓盐溶液中都有良好的稳定性,且具有良好的整合钙镁离子的能力、优良的低温洗涤性能、在硬水中洗涤性能以及良好的生物降解性能等。将其作为复配皂洗剂中的一个组分可以起到降低皂洗温度的目的,并达到良好的皂洗和防沾污效果。本课题以直链α-烯烃,二苯醚,氨基磺酸为基本原料,按照不同的单体配比、温度和时间,经过烷基化反应和磺化反应,合成了双十六烷基二苯醚二磺酸钠(DADS-16)和双十八烷基二苯醚二磺酸钠(DADS-18)。主要研究探讨了不同物料配比、催化剂量、烷基化温度、烷基化时间、磺化温度以及磺化时间对合成的影响,并对所合成的产品进行了红外、高压液相色谱以及质谱等表征,并测试了产品的各种表面化学性能和应用性能。最后与其它表面活性剂进行复配,确定复配的最佳比列,并得出复配皂洗剂的最佳皂洗工艺。研究结果如下:双十六烷基二苯醚二磺酸钠(DADS-16)合成中烷基化最佳反应条件为:n(α-十六烯):n(二苯醚)=1:1,反应温度为80℃,反应时间为6h,烷基化的产率可达85.42%。磺化的最佳反应条件为:n(烷基二苯醚):n(氨基磺酸)=1:4,反应温度为95℃,反应时间为2h,磺酸基数目为1.84;双十八烷基二苯醚二磺酸钠(DADS-18)合成中烷基化最佳反应条件为:n(α-十八烯):n(二苯醚)=1.5:1,反应温度为80℃,反应时间为6h。烷基化产率可达80.14%。磺化反应最佳反应条件为:n(双十八烷基二苯醚):n(氨基磺酸)=1:4,反应温度为95℃,反应时间为2h,磺酸基数目为1.79;合成的样品在质量分数高达0.15的无机酸、无机碱以及无机盐溶液中的表面化学性能稳定性很好,同时表现出很好的乳化性能;与聚丙烯酸钠(PAANa)、马-丙共聚物(MA-AA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、非离子表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚AEO)进行有效的复配,确定了它们的最佳复配比例为:AEO:DADS-16:PAANa:MA-AA:PVP=0.2:0.08:0.25:2.0:0.2;得出复配皂洗剂的最佳应用工艺为:皂洗剂用量5g/l,皂洗温度85℃,皂洗时间为20min,皂洗液pH值为7-8。
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