磺化產品手冊

1、1說說 明明本手冊是安徽金桐精細化學有限公司研發(fā)興趣小組人員在市場部朱伊濤部長的指導下編寫的。手冊收集整理了磺化相關原料、產品的性狀、原料、合成工藝、用途及指標，以作為后續(xù)產品開發(fā)的參考資料，且只對研發(fā)相關人員開放。由于本手冊編寫時間較短以及編者水平有限難免有遺漏、商榷之處，望能批評指正以供我們進一步補充完善并修改。編者編者2011 年年 8 月月 28 日日2目目 錄錄1芳香烴磺酸類芳香烴磺酸類 -31.1芳香烴磺化機理-31.2主要產品-41.2.1 十二烷基苯磺酸-41.2.2 對氨基偶氮苯-4-磺酸 -41.2.3 2-萘胺-1,5-二磺酸-51.2.4 磺化瀝青粉-51.2.5 N-

2、油?；?N-甲基?；撬徕c-61.2.6 十八烷基甲苯磺酸鈉-61.2.7 重烷基苯磺酸鈉-61.2.8 烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚硫酸鈉-71.2.9 壬基酚聚氧乙烯醚硫酸三乙醇銨鹽-71.2.10 壬基酚聚氧乙烯（10）醚硫酸鈉 -82、烯烴磺酸類、烯烴磺酸類-82.1 烯烴磺化機理 -82.2 主要產品 -82.2.1 十一烯基單乙醇酰胺琥珀酸酸酯磺酰鈉-83、脂肪酸甲酯磺酸類、脂肪酸甲酯磺酸類-93.1 脂肪酸甲酯磺化機理 -93.2 主要產品 -93.2.1 脂肪酸甲酯磺酸鈉-94、烷烴磺酸類烷烴磺酸類-104.1 烷烴磺氯化和磺氧化的機理 -104.2 主要產品-114.2.1 脂肪醇

3、聚氧乙烯（2）醚硫酸鈉-114.2.2 仲烷基硫酸鈉 -114.2.3 十二烷基硫酸鈉 -124.2.4 十二烷基硫酸單乙醇胺 -124.2.5 多烷基酸聚氧乙烯醚硫酸鈉 -124.2.6 C12 脂肪醇聚氧乙烯（3）醚硫酸銨 -134.2.7 C1316 脂肪醇硫酸鈉-134.2.8 C16 脂肪醇硫酸銨-1431 芳香烴磺酸類芳香烴磺酸類1.1 芳香烴磺化機理用不同磺化劑對芳烴進行磺化時，可得到不同的磺化動力學方程，因此，磺化反應隨磺化劑濃度不同，可有如下的反應歷程：首先形成-絡合物，+SO3+HSO3-+H3S2O7+HSO3-+ H3SO4+HSO3-H2S2O7+ H2SO4+HSO

4、3-H3SO4+ H3O+然后是質子的脫落。+HSO3-+ HSO4-SO3-+H2SO44 可見，主要的磺化質點是 SO3，但在硫酸中則為 H2S2O7或 H3SO4+。一般情況下，可以認為 H2S2O7的活性要比 H3SO4+強，因此，H3SO4+比 H2S2O7有更高的選擇性。另外，在低溫條件下磺化，磺酸基主要進入電子云密度較高、活化能較低的位置，它受動力學控制。在高溫下磺化則是受熱力學控制，磺酸基可以異構化而轉移到空間障礙較小或不易水解的位置。1.2 主要產品1.2.1 十二烷基苯磺酸別名：別名：LABS性質：性質：深褐色液體，溶于水，有腐蝕性，對皮膚和眼睛有強刺激性。合成工藝：合成工

5、藝：將一定量的烷基苯輸送的特殊的膜式磺化器中，與氣濃為 5%7%的 SO3反應，產物經老化和水解處理后，可得烷基苯磺酸產品。參考指標：參考指標： 外觀 深褐色液體 活性物含量 96.5% 未磺化物含量 1.5% 硫酸鹽含量 1.2% 色澤，Kellt 20性能及用途：性能及用途：可作洗滌劑、乳化劑、發(fā)泡劑、分散劑和潤濕劑，可用于浴用制品、汽車清洗劑、家用洗滌劑、餐具洗滌劑、硬表面清洗劑、脫脂劑、工業(yè)洗滌劑、金屬加工清洗劑等。1.2.2 對氨基偶氮苯-4-磺酸別名：別名：對氨基偶氮苯基-4-磺酸；PAABSA；4-氨基偶氮苯-4-磺酸；對氨基偶氮苯-4-磺酸；對氨基偶氮苯-4-磺酸；4-氨基偶氮

6、苯-4-磺酸；對氨基偶氮苯-4-磺酸分子式：分子式：C12H11N3O3S5結構式：分子量：分子量：277.299 1.2.3 2-萘胺-1,5-二磺酸別名：別名：磺化吐氏酸分子式：分子式：C10H9O6NS2結構式：結構式：分子量：303性質：性質：白色粉末，含量80%，吐氏酸0.5%，游離酸1.0%用途：用途：萘系列染料中間體1.2.4 磺化瀝青粉性質：性質：棕褐色易碎薄片或流動性粉末，密度 0.98g/cm3，它的分子結構是-C-C-，-C-S-鍵，鍵能比較強，故抗溫性較高。參考指標：參考指標： pH 值 8-9 水分，% 10 磺酸鈉基含量，% 10 水溶物，% 70 油溶物，% 25

7、 高溫高壓濾失量 ml，30min 25 塑性粘度降低率，% 30.0 動切力降低率，% 40.0 產品合成及工藝：產品合成及工藝：由石油瀝青類物質經磺化、乳化等化學處理，是一種陰離子型高聚物，磺化瀝青是瀝青經發(fā)煙硫酸或三氧化硫進行磺化后，再水解制得的6產品。 性能及用途：性能及用途：產品含有很高的水溶成分和一定的油溶成分，具有優(yōu)良的乳化性能。由于磺化瀝青含有磺酸基，水化作用很強，當吸附在頁巖界面上時，可阻止頁巖顆粒的水化分散起到防塌作用。同時，不溶于水的部分又能填充孔喉和裂縫起到封堵作用，并可覆蓋在頁巖界面，改善泥餅質量。磺化瀝青在鉆井液中還起潤滑和降低高溫高壓濾失量的作用，1 是一種堵漏、

8、防塌、潤滑、減阻、抑制等多功能的有機鉆井液處理劑；2、潤滑減阻，降低鉆具的提升能力和扭距延長鉆頭使用期，預防和解除卡鉆；3、形成薄而堅韌的泥餅強化井壁?？刂聘邷厥?、控制泥漿的高溫剪切強度；5、可與其它泥漿處理劑復配使用， 推薦加量 1-6%。1.2.5 N-油?；?N-甲基牛磺酸鈉別名：別名：洗滌劑 209，伊捷邦 T性質：性質：微黃色粘稠液體，溶于水。合成工藝：合成工藝：將預先配好的 6%的氯化鈉水溶液加入反應釜中，在攪拌下加入 73.4%的甲基?；撬徕c水溶液，升溫至 40，調節(jié) pH 值至 910。再加入椰油脂肪酰氯，攪拌 10 小時得產品。參考指標：參考指標： 外觀 微黃色粘稠液體

9、無機鹽 % 5活性物 % 19pH 值 78脂肪酸皂 % 2不皂化物 % 2性能及用途：性能及用途：具有洗滌、均染、濕潤、乳化、柔軟性能。在毛紡和絲紡工業(yè)中作精煉劑、洗凈劑、均染劑。在香波配制中作發(fā)泡劑、清洗劑。1.2.6 十八烷基甲苯磺酸鈉別名：別名：SMBS性質：性質：油狀液體，微溶于水，高溫下可溶于水。合成工藝：合成工藝：制備工藝包括烷基甲苯磺化，磺化產物中和兩步。7將十八烷基甲苯投入反應釜用三氧化硫磺化， （具體與烷基苯相似） ，再用氫氧化鈉水溶液中和至 pH 值為 8 左右，出料包裝即為產品。參考指標：參考指標：外觀 油狀液體活性物含量 % 40用途：用途：適用于油田熱采工藝，作高溫

10、注蒸汽時的表面活性劑。1.2.7 重烷基苯磺酸鈉別名：別名：C14C18 烷基苯磺酸鈉性質：性質：淡黃色液體，相對密度 0.8640.866，與水互溶，在酸堿介質中穩(wěn)定。合成工藝：合成工藝：先磺化再中和，與烷基苯磺酸鈉制法相似。參考指標：參考指標：活性物含量 % 28用途：用途：可用作乳化劑。1.2.8 烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚硫酸鈉別名：別名：速泊，sopa 性質：性質：淡黃色或棕黃色流動液體。合成工藝：合成工藝：將等摩爾的烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚和亞硫酸鈉依次加入反應釜中，再加適量的水攪拌均勻后升至 6570，反應 4h，得產品。參考指標：參考指標：外觀 淡黃色或棕黃色液體總氮量 % 0.

11、06固含量 % 40pH 值 57性能及用途：性能及用途：具有較好的潤濕性、分散性可作農藥乳化劑，具有較好的潤濕性、分散性。1.2.9 壬基酚聚氧乙烯醚硫酸三乙醇銨鹽別名：別名：壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽性質：性質：無色透明液體，溶于水。合成工藝：合成工藝：制備工藝包括氨磺化、中和、稀釋將一定量得壬基酚聚氧乙烯醚投入反應釜中，升溫至 115120，于81015min 內加入氨基磺酸粉末，然后在 120125下攪拌 1h，冷卻到 70，得棕色粘稠液，加入三乙醇胺中和，使 pH 達到 7.58.5，反應結束。用12%15%的乙醇水溶液將產物稀釋到 60%左右，出料。參考指標：參考指標：外觀 無色透明

12、液體相對密度 1.065活性物含量 % 55粘度 0.1用途：用途：乳液聚合用乳化劑，硬表面清洗劑，紡織助劑中乳化劑、分散劑。1.2.10 壬基酚聚氧乙烯（10）醚硫酸鈉別名：別名：NPES性質：性質：琥珀色透明液體。合成工藝：合成工藝：將定量的壬基酚聚氧乙烯醚投入反應釜中，升溫至 120130，分批加入氨基磺酸，在 140反應 1h，冷卻到 70，得琥珀色粘稠液，加氫氧化鈉水溶液中和至 pH 值 88.5，加 10%的乙醇水溶液稀釋到成品要求濃度。參考指標：參考指標：外觀 琥珀色透明液體活性物含量 % 35pH 值 89性能及用途：性能及用途：泡沫豐富，良好的去污去油性能，對皮膚刺激性小。用

13、于液體洗滌劑，硬表面洗滌劑，紡織助劑作凈化劑和乳化劑。2、烯烴磺酸類烯烴磺酸類2.1 烯烴磺化機理由-烯烴磺化可制取烯基磺酸鹽： NaSOCHRCHNaSOCHRCHOHCHHSOCHCHRCHSOCHCHRCHNaOH3232232322 其反應機理是烯烴的親電加成反應，符合馬爾科夫尼科夫規(guī)律。因此，磺化生成末端磺化物，親電體 SO3和烯烴反應生成 1,2-磺內酯、烯基磺酸、1,3-磺內酯、1,4-磺內酯和二磺內酯。2.2 主要產品92.2.1 十一烯基單乙醇酰胺琥珀酸酸酯磺酰鈉性質：性質：淺黃色膏狀物。合成工藝：合成工藝：將摩爾比為 1.25:1 的單乙醇胺和順丁烯二酸酐，投入反應釜，在堿

14、催化下，于 140150進行酯化反應。反應 48h 后測酸值，酸值降到5mgKOH/g 時，反應結束。經處理后，將酯打入磺化釜中，加亞硫酸氫鈉進行磺化。酯與亞硫酸氫鈉的摩爾比控制在 1:1.05，加入一定量的乙醇作溶劑，在110120下反應 2h，磺化結束。將磺化產物打入酰基化釜中，加入十一碳烯酰氯，進行?；磻?。參考指標：參考指標：固含量 % 4753pH 值 5.57.5不皂化物 % 3性質及用途：性質及用途：具有良好的潤濕、殺菌力，對皮膚無刺激作用有良好的潤濕、殺菌力，皮膚無刺激作用主要用在洗衣液、香波、兒童香皂及化妝品的配制方面。3、脂肪酸甲酯磺酸類脂肪酸甲酯磺酸類3.1 脂肪酸甲酯

15、磺化機理脂肪酸甲酯和三氧化硫反應可制得-磺基脂肪酸甲酯鈉鹽，是以油脂為原料的表面活性劑。根據(jù)核磁共振波譜對反應的跟蹤和對反應條件的分析，得最新機理如下：-H 的激活大于三氧化硫和酯基氧的絡合，并形成六元環(huán)。若分子內重排成-磺酸，必須具備大于 70的溫度條件。在低溫條件下，則引入第二個三氧化硫，并在氫氧化鈉的作用下生成二鈉鹽。若采用甲醇回流則可使二鈉含量減少，這就是當前采用的兩條合成-磺酸脂肪酸甲酯鈉鹽的路線。3.2 主要產品3.2.1 脂肪酸甲酯磺酸鈉別名：別名：MES性質：性質：淺黃色糊狀物，閃點 149，25水溶性 1%。合成工藝：合成工藝：常見的產品有硬脂酸甲酯磺酸鈉，月桂酸甲酯磺酸鈉，

16、肉豆蔻酸甲酯磺酸鈉，棕櫚酸甲酯磺酸鈉。以硬脂酸甲酯磺酸鈉為例介紹其制法。10制法工藝：包括硬脂酸甲酯的制備、硬脂酸甲酯的磺化、中和三大步驟。將硬脂酸投入反應釜中加甲醇嗎，二者摩爾比 1:2，在攪拌下加熱溶解后加入總投料量得 1.3%的硫酸作催化劑。加熱回流 67h，酯交換反應完畢。將物料移到蒸餾塔中先蒸出過量的甲醇，再減壓蒸出甘油。然后將硬脂酸甲酯送人磺化釜，用三氧化硫作磺化劑，摩爾比（1.21.25）：1。三氧化硫稀釋到 6%左右，以保證三氧化硫被充分吸收。反應溫度在 7090，用 12%的次氯酸鈉進行漂白處理。最后用氫氧化鈉水溶液中和至 pH 值 88.5。參考指標：參考指標：活性物 %

17、29未硫化物 % 1.0氯化物 % 1.0固含量 % 3135硫酸鹽 % 2.0pH 值 6.06.8性能及用途：性能及用途：具有較高的去污力，優(yōu)良的鈣皂分散力和抗硬水能力，生物降解性好用以肥皂和香皂中的鈣皂分散劑?？纱嫒哿姿徕c作低磷或無磷洗滌劑。也可在液體洗滌劑中作活性物。工業(yè)上用作中泡型礦物浮選物劑。在皮革、染料、農藥中作分散劑、潤濕劑。在印刷行業(yè)中作脫墨劑。4、烷烴磺酸類烷烴磺酸類4.1 烷烴磺氯化和磺氧化的機理烷烴的磺氯化、磺氧化反應是制備烷烴磺酸鹽的主要方法。烷烴的磺氯化、磺氧化是在氧化劑氯或氧的影響下，二氧化硫與烷烴化合的反應。二者是游離基的鏈反應?；锹然磻ǔ７Q Reed

18、反應：NaClOHNaRSONaOHClRSOHClClRSOClSORH2322222此反應需紫外線光照射，引發(fā)氯游離基的產生及鏈反應的開始。游離烷基和二氧化硫的反應比它和氯的反應快 100 倍，因此，生成烷基磺酰游離基比較容易，從而可避免生成烷烴的鹵代物。11長鏈烷烴磺氧化工藝是磺氯化工藝的發(fā)展。烷烴在紫外線或-射線的照射下，可生成烷基游離基：HRRHh同樣，烷基游離基可和二氧化硫生成磺酰游離基：ROOHRSORHOORSOOORSOORSORSOSOR2222222在水的作用下，烷基過氧化磺酸和二氧化硫及水反應生成烷基磺酸，使鏈反應終止。423222SOHHRSOOHSOOOHRSO正構

19、烷烴鏈上伯碳原子與仲碳原子上氫原子的相對活性比為 1:3，因此，磺氧化產物極大部分為仲位取代物?；茄趸^程對低鏈烷烴是一個自動催化反應，但對于長鏈烷烴則需要連續(xù)提供引發(fā)劑。4.2 主要產品4.2.1 脂肪醇聚氧乙烯（2）醚硫酸鈉別名：別名：AES性質：性質：淡黃色流動膏狀體合成工藝：合成工藝：在 SO3氣濃為 3%5%的條件下，在膜式磺化器中，對月桂醇聚氧乙烯醚進行磺化反應，產物經二級中和后，得產品。用途：用途：可用于泡沫浴、淋浴劑、個人衛(wèi)生用品、洗手劑及家用洗滌劑等。參考指標：參考指標： 外觀 淡黃色可流動膏體 活性物含量 28%或 70% 未磺化物含量 硫酸鹽含量 色澤，Kellt 104

20、.2.2 仲烷基硫酸鈉別名：別名：SAS性質：性質：琥珀色粘稠液體，相對密度 1.051.07，對酸、堿、鹽均穩(wěn)定，在反射12光照射下有熒光。合成工藝：合成工藝：用三氧化硫在膜式反應器中對脂肪醇進行硫酸酯化，摩爾比為1:1.05，反應溫度 50左右。硫酸化的產品經老化、水解、中和后得產品。參考指標：參考指標：外觀 琥珀色粘稠液pH 值 8.59.0用途：用途：具有優(yōu)良的潤濕、滲透力，配制洗滌劑，適用于棉紡、毛皮、毛紡、制革工業(yè)。4.2.3 十二烷基硫酸鈉別名：別名：K12，月桂醇硫酸鈉性質：性質：有粉狀和液體兩種形式，有特征氣味，易溶于水。合成工藝：合成工藝：用 C1012 脂肪醇為原料，用

21、SO3作硫酸化劑，先制備脂肪酸硫酸酯，再用 30%的堿液中和，處理后得成品。參考指標：參考指標：外觀 淡黃色粉（粒）狀或液體活性物 % 301硫酸鹽 % 1.0未硫酸化物 % 2.5pH 值 7.59.5用途：用途：廣泛用于牙膏、香波、潤發(fā)油膏生產中，也用于毛、絲類精細織物的洗滌，此外，在醫(yī)療方面，十二烷基硫酸鈉可用于胃潰瘍病治。4.2.4 十二烷基硫酸單乙醇胺別名：別名：ASMEA，L-M12，LS-MEA，K12MEA性質：性質：淡黃色粘稠液，溶于水。合成工藝：合成工藝：三氧化硫與脂肪醇的摩爾比控制在 1;1，三氧化硫濃度為 4%。平均反應溫度為 34左右。由于硫酸酯在酸性介質中不穩(wěn)定，所

22、以磺化反應完成后立即用單乙醇胺中和，單乙醇胺的加入量用 pH 計連續(xù)控制，pH 值達到 78.5時得產品。參考指標：參考指標：13外觀 淡黃色油狀物活性物 % 302pH 值 79用途：用途：去污力強，對織物及頭發(fā)有柔軟作用，對皮膚刺激性低。4.2.5 多烷基酸聚氧乙烯醚硫酸鈉別名：別名：PES性質：性質：無色透明液體，溶于水。合成工藝：合成工藝：將計量的多烷基酚聚氧乙烯醚和亞硫酸鈉加入反應釜中，加入適量水，在攪拌下加熱至 7080，反應 8h 得產品。參考指標：參考指標：外觀 無色液體活性物 % 50粘度 Pas 0.1性能及用途：性能及用途：具有良好的乳化、均染、滲透、潤濕性，可用作硅油乳化劑，金屬去油防銹劑，表面工件洗凈劑，洗滌劑