异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂及其制备方法技术

本公开提供一种异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂及其制备方法。异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂的原材料包括：异构醇聚氧乙烯醚、磷酸类抗氧化剂、酸性催化剂、五氧化二磷、水和PH调节剂。其制备方法包括：将异构醇聚氧乙烯醚在反应器中真空脱水后，在氮气保护下，与部分五氧化二磷混合均质，添加磷酸类抗氧化剂和酸性催化剂混合反应，再与剩余部分的五氧化二磷反应，然后向其中连续滴加去离子水，进行水解反应，得到含异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯的酯化物中间体；向其中加入PH调节剂和去离子水，得到乳化剂。本公开制备的乳化剂具有乳化、分散优势，游离磷酸的含量低，制备出的防护乳液效果好。果好。

【技术实现步骤摘要】
异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂及其制备方法


[0001]本公开涉及乳化剂材料
，涉及一种异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]乳化剂是乳浊液的稳定剂，是一类表面活性剂，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能量。当乳化剂分散在分散质的表面时，形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。以磷酸酯为代表的含磷表面活性剂具有优良的乳化分散性、润滑、净洗和耐酸、耐碱性，因此被广泛应用于乳液聚合、纺织印染助剂、工业清洗剂、金属表面处理等领域。异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯的主要组成为磷酸单、双酯混合物。其中磷酸单酯在结构上具有两个羟基，亲水性较强，同时磷酸单酯具有较好的溶解度、乳化性、渗透性等性能。
[0003]现有的一些乳化剂制备方法比较复杂，能耗高，制备成本高，而且得到的乳化剂的乳化效果不够理想，稳定性差，不够环保；直接制备出的乳化剂成品不能直接使用，还需要对磷酸单酯进行提纯。所以需要一种工艺简单、稳定性好、乳化性良好，并且可以直接使用的乳化剂。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开的目的在于提出一种异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂及其制备方法，该异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂的乳化效果好，成品外观好，游离磷酸的含量较低，制备出的工业防护乳液耐碱、耐盐雾等效果突出。
[0005]基于上述目的，本公开提供了一种异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂，以重量份计，所述异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂的原材料包括：
[0006]异构醇聚氧乙烯醚150
‑
250份、磷酸类抗氧化剂0.01
‑
0.2份、酸性催化剂0.01
‑
0.5份、五氧化二磷10
‑
40份、水500
‑
700份和PH调节剂50
‑
100份。
[0007]上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂中，优选的，所述异构醇聚氧乙烯醚包括异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚和异构C12
‑
13醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。
[0008]上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂中，选用不同的异构醇聚氧乙烯醚合成的磷酸酯类乳化剂的单双酯含量有所区别，游离磷酸也有所区别，一般分子量小，分子间空间位阻小的聚醚原料的转化率相对较高，单双酯比例差别不大；游离磷酸的含量相对较低；但是异构十三醇聚氧乙烯醚5EO，有一定的支化程度，保证了乳化剂的乳化能力和应用能力，5个EO保证了乳化剂在后续的乳液聚合的稳定性。
[0009]上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂中，优选的，所述异构醇聚氧乙烯醚为异构十三醇聚氧乙烯醚5EO，但不限于此。
[0010]上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂中，优选的，所述磷酸类抗氧化剂包括酚类亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯和次亚磷酸中的一种或几种的组合。
[0011]上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂中，优选的，所述酸性催化剂包括硼酸、对甲苯磺酸、乙酸和氢氟酸中一种或几种的组合。
[0012]上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂中，优选的，所述PH调节剂包括氢氧化钠、氨水、多功能胺助剂AMP
‑
95和多功能胺助剂AN
‑
130中的一种或几种的组合。
[0013]上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂中，优选的，所述PH调节剂为氨水。加入氨水中和后获得异构醇聚氧乙烯醚磷酸铵盐乳化剂，相比于钠盐乳化剂，铵盐乳化剂用于工业防护乳液的聚合中，对乳液制漆过程中的展色，分散润湿效果都要强。
[0014]本公开还提供一种上述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0015]将异构醇聚氧乙烯醚在反应器中真空脱水后，在氮气保护下，与部分五氧化二磷混合均质，得到预分散液；本步骤中，与部分五氧化二磷混合均质时，温度可以设定在15
‑
25℃；均质的时间可以为15
‑
30分钟；
[0016]将预分散液和磷酸类抗氧化剂、酸性催化剂混合反应，得到第一反应液；
[0017]将第一反应液与剩余部分的五氧化二磷反应，得到第二反应液；
[0018]向所述第二反应液中连续滴加所述第二反应液总量1
‑
2％的去离子水，进行水解反应，得到含异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯的酯化物中间体；本步骤中，通过去离子水连续滴加的方式，保证了反应过程中磷酸酯与水的充分接触，边滴加边水解，提高了双酯水解转化率；
[0019]向所述酯化物中间体中加入PH调节剂，得到异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂。
[0020]上述的制备方法中，五氧化二磷的加入分为2次进行加入，先加一部分的五氧化二磷与异构醇聚氧乙烯醚进行均质，对这些五氧化二磷低温预分散，可以减少后期大量加入或者后期一次性加入时，局部剧烈反应，降低成品的颜色感官和游离磷酸的含量。
[0021]上述的制备方法中，将预分散液和磷酸类抗氧化剂、酸性催化剂混合反应；磷酸类抗氧化剂兼具分解氢过氧化物和终止自由基链的双重功能；它将氢过氧化物还原成相应的醇，而其自身转化成磷酸酯，起到抗氧化的作用；酸性催化剂有助于降低反应活性，增加粉料在聚醚中的溶解速度，有一定程度的降低游离磷酸含量的作用。
[0022]上述的制备方法中，优选的，将异构醇聚氧乙烯醚在反应器中真空脱水的步骤中，真空脱水的温度可以为90
‑
110℃，脱水时间为0.5
‑
3h；更优选的，将异构醇聚氧乙烯醚在反应器中真空脱水的步骤中，真空脱水的温度为105℃，脱水时间为1h。
[0023]上述的制备方法中，使用的异构醇聚氧乙烯醚原料在出厂前是含有一部分水的，占比大概在1％左右，将异构醇聚氧乙烯醚在反应器中真空脱水的步骤主要目的是为了给异构醇聚氧乙烯醚脱去多余的水分。在合成过程中，另外一种原料五氧化二磷与水的反应活性非常高，五氧化二磷与水反应后生成磷酸，会直接增加产物中的游离磷酸的含量，从而降低整个反应的转化率和影响下游乳液聚合；因此，在合成前应尽可能的除去原料中的水分。在真空脱水过程中，在升温的过程中，需要对异构醇聚氧乙烯醚进行搅拌，搅拌的速度可以根据需要设定，只需要保证异构醇聚氧乙烯醚能正常传热传质即可，优选的搅拌速度在150
‑
180r/min。
[0024]上述的制备方法中，优选的，所述将第一反应液与剩余部分的五氧化二磷反应，得到第二反应液的步骤包括：
[0025]将剩余部分的五氧化二磷在40
‑
60min内加入到第一反应液中，在开始加入剩余部分的五氧化二磷起的60min内升温至80
‑
100℃，然后保温1
‑
3小时，反应得到第二反应液；更优选的，所述将第一反应液与剩余部分的五氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂，以重量份计，所述异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂的原材料包括：异构醇聚氧乙烯醚150
‑
250份、磷酸类抗氧化剂0.01
‑
0.2份、酸性催化剂0.01
‑
0.5份、五氧化二磷10
‑
40份、水500
‑
700份和PH调节剂50
‑
100份。2.根据权利要求1所述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂，其特征在于，所述异构醇聚氧乙烯醚包括异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚和异构C12
‑
13醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂，其特征在于，所述磷酸类抗氧化剂包括酚类亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯和次亚磷酸中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂，其特征在于，所述酸性催化剂包括硼酸、对甲苯磺酸、乙酸和氢氟酸中一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂，其特征在于，所述PH调节剂包括氢氧化钠、氨水、多功能胺助剂AMP
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95和多功能胺助剂AN
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130中的一种或几种的组合。6.根据权利要求5所述的异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐乳化剂，其特征在于，所述PH调...

【专利技术属性】
技术研发人员：段家喜，汪文娇，房迎春，
申请(专利权)人：上海保立佳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：