Способ получения основы моющих средств

(57) Изобретева моющих средния я них ос ЕНИЯ ОСНОВЫ МО ыть ьзовано в процессах произ- паратов.- повышение ского распада целевых водства моющих пр Цель изобретения ти биологиче дуктов.Сущность изоб ения заключается попиприсоединен мес и о-изнием би с получ полиэтил нгли бщей феноловп-НФ- иние (мас зоно п-и енопов со ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(56) Лукиных Н,А. и др, Методикаоценки степени биохимического распада синтетических поверхностно-активных веществ. М., Академия коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова,1970, с. 31.Патент США У 2213477,кл. 260-613, опублик. 1940. Изобретение относится к химии итехнологии получения неионогенныхверхностно-активных веществ и може ии оксида этилена к меров изононилфечоло логических "мягких" евых эфиров изононилрмулы п-НФОЭц, гдефенолы; х - содержаомеров в смеси изонржание о-изомеров ние касается производстств, в частности получедл новного компонента - оксиэтилированного продукта. Процесс ведут реакцией и- и о-изононилфенола с 7-25-кратным молярным избытком оксида этилена при 160-200 фС и давлении 0,25-0,5 МПа в присутствии катализатора - изононилфенолятов натрия. При этом массовое соотношение п- и о-изононилфенопов составляет 90-95:10-5. Эти условия повышают качество целевого продукта, который с повышенной скоростью подвергается биораспаду в водных растворах и имеет высокие поверхностно-активные характеристики.3 табл. 100-х); ОЭ - эфирная полиэтиленгликолевая цепочка; у - среднее число присоединенных молей оксида этилена.Способ осуществляют полиприсоединением 7-25 моль оксида этилена (в среднем) к 1 моль смеси п- и о-изононилфенолов, взятых в соотношении (мас. долей), равном 90-95:10-5, при температуре 160-200 фС и давлении 0,25- 0,5 МПа в присутствии основного катализатора, например изононипфенолятов натрия, Процесс ведут по периодической или непрерывной схеме, с возможной циркуляцией реакционной смеси. Исходную смесь изононилфенолов получают алкилированием фенола тримерамн пропилена.Соотношение п- и о-изомеров изононилфенолон, необходимое для эффективного осуществления данного изобретения, достигают выбором соответствующего кислотного катализатора и условий алкилиронания для понышенноого выхода п-алкилфенолов, а также изменением режима дистилляционного выделения целевых алкипфенолов с отбором фракции заданного состана. Изомерный состав смеси изононилфенолов контролируют с помощью спектрометри-, ческих или хроматографических методов. 15Полученные целевые продукты - полиэтиленгликолевые эфиры изононилфенолов указанного состава - испытаны в объеме эксплуатационных свойств, необходимых при использовании в ка честве основы моющих средств (табл,2), в том числе определена их способность к биораспаду (табл. 3).Биоразлагаемость эфиров определяют по методике 1 с использованием синтетической модельной сточной жидкости и предварительно адаптированного активного ила. Для адаптации актинного ииа в течение 20 сут постепенно повышают концентрацию исследуемого поверхяостно-активного вещества до 20 мг/дм в аэротэках-отстойниках, а затем в течение 20 сут измеряют разность концентраций ПАВ в исходной (Сд) и биологически очищенной (С) воде. Степень 35 биораспада 40П р и м е р 1. В автоклав емкостью 1 дм, оборудованный быстроходной мешалкой,терморегулирующей рубашкой и манометром, загружают 200 г смеси иэононилфенолов с соотношением п и о-изомеров 90:10 мас.Х, содержащей 1,97. иэононилфенолятон натрия, нагревают до 150 С при продувке азотом и затем постепенно подают 310 г (7 моль) оксида этилена со скоростью, обеспечивающей температуру реакции 160 С и давление 0,25 МПа. По завершении процесса иолиприсоединения оксида этилена продукты нейтрализуют с помощью концентрированной уксусной кислоты и55 получают нейтральные целевые продукты общей формулы п-НФчоОЭт, Мол. масса 530, и, 1,4918, критическая концентрация мицеллообразонания 42 моль/мх 10 . Поверхностно-актив 9ные свойства и степень биораспадаприведены н табл. 2 и 3.П р и м е р ы 2-8. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, изменяя соотношение и- и о-изомеровизононилфенолов, температуру и давление,Условия проведения реакции приведены и табл. 1, свойства полученныхпродуктов н табл. 2 и 3.Полиэтииенгликоленые эфиры изононилфенолов, содержащие н среднемменее 7 оксиэтиленоных групп, не получают, поскольку они не растворимыв воде, практически не попадают всточные воды и их улавливают в маслоотдепительных ловушках на биостанциях.Сравнение данных о способности кбиораспаду целевых продуктов общейформулы и-НФ 9 р.9 ОЭ д с пслиэтиленгликолеными эфирами изононилфеноловмарки "Ноясара 1-10" (и-НФзоОЭю ) фирмы "НоЛзс" (ФРГ), а также с эфирамисмеси алифатических спиртов фракцииСр -С содержащих в среднем 7 оксиэтиленоных групп ("Синтанол ДТ"),представленных в табл. 3, показывает,что продукгы полиприсоединения 725 моль оксида этилена к 1 моль смеси изононилфенолов, содержащей п- ио - изомеры в соотношении 90-95:105 мас.долей, обладают высокой скоростью биорасиада, достигая более 953степени разложения на 6 - 8 сут от начала испытаний (индукционный период).Этот период в 1,12-1,5 раза меньше,чем для эталонного биологически "мягкого" неионогенного ПАВ - "СинтанолаДТ" (полиэтиленгликолевых эфировжирных спиртов С щ -С ц ) и составляет9 сут и в 1,5-2,2 раза ниже, чем дляимпортного образца иолигликолевыхэфиров изононилфенолов "Нонсара 1-10"(и-НФ ц ОЭо, индукционный период13 сут) и образца тех же эфиров с содержанием п-изомеров 853 (и-НФуОЭго,индукционный период 12 сут). При увеличении числа присоединяемых молей оксида этилена свыше 25 индукционныйпериод биораспада также резко снижается - до 19 сут у п-НФддОЭц .Таким образом, из приведенных результ атон следует, что полиприсоединением оксида этилена к смеси п- ио-изомерон изононилфенолов в условиях,предусматриваемых данным изобретением,5 1518364получают полиэтиленгликолевые эфиры чормулг изононилфенолов с хорошими поверхностно-активными характеристиками (табл.2) Способ п и высокой степенью биораспада (табл .3) средств вэаи при сравнительно невысокой стоимости и- и о-иэоно5и доступности исходного сырья. окс а этиле изобретения ТаблицаУсловия получения полиэтиленгликолевых эфиров иэононилфенолови их свойства ео и ВТ.пл оС Условное обоэначе- ТеипеПри- меры ДавлениеМПа ол.масратурареакции, С ние продуктов идрок- ильноу чис) п-НФОЭ, п-Нф ео ОЭо п-Нфп-НФОЭ, и-Нф 90 э,е п Нфв ОЭои-Нф эоэ п-Нф 9 оОЭ,4 160 160 200 160 170 175 180 200 0,25 0,30 0,45 0,25 0,35 0,35 0,40 0,50 1,4918 1,4895 1,4897 149 12 1,4885 14890 6-733-38 2-412-14 8-10 4-736-38 а б л и ц в 2 Фиэико-химические и эксплуатационные свойства воцных растворов полиэтиленгликолевых эфиров иэононилфенолов МекфвэноенатявениеО, 1252-ногорастворана границе Условноеобоэначе Пенообрвэукяца Время сиачи ва нияшерстянойткани в0,1253- ном растворе, с Т емп ература поиутнения 05 Х-ного рвститнчеся конверхиное н способност052-ноговора, высостолба, ми ние обраэцов полученных в тякение053-нограствораН/мх 10 нтрв аств ция ми- целлообпримерах 1-8с керосином,Н/мх 10 вора аэоввчаль- чере ния,моль/мххое 4281175721177578182 29,5 32,6 41,0 31,8 33,2 32,7 32,543,8 155 175 гго 160 185 178 172 225 128 13,6 45,0 13,3 18,5 13,7 13,5 51,6 115 152 165 122 160 157 150 167 6,5 8,0 67 6,0 63 7,5 83 173 15 32,т Указанные преимущества обеспечивают возмокность применения полиэтиленгликолевых эфиров, получаемых по новому способу, в качестве основы для создания синтетических моющих средств высокого качества и различного назначения с хорошими экологическими характеристиками. и-Нф и Оэт 32п-НфеоОЭо 62Нф оооэеэ Вьввеп-Нфоооэр 52и-НфозОЭа 80п-НфдвОЭ о 63п-Нф вооэ о 61п-Нф ОоОЭЕЕ Вышеп-Нф(Новсара 1 10, ФРГ) 60 олучения основы моющихмодействием 1 мол . смесинилфенолов с 7-25 мольид на при темперагуре 160200 оС, давлении 0,25-0,5 МПа с использованием в качестве катализатораизононилфенолятов натрия, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения скорости биораспада целевых продуктов в водных растворах,применяют соотношение п-:о-изомеров 15 изононилфенолов, равное 90-95:105 мас. долей. 530 657 1300 618 745 662 664 14561518364 ф ЮЦ 1 О 0 СО ф Ю СО И Юввв вСЧ 01 ГЧСЧСО ГЧфйффй ИИ Ф щт 1 ц 1 Г" йй 0101 й 1 1Ф Ц 1 О СО М О щ- О Ю щ 01 М 4.Ое1 сЧ ИИ вщ лв а ОМ СЧ ГЧ СЧ01 1 1 ООО 1 0 01 чЭв в М СЧ С 111 1 1 1 1 а О 1 1 1 1 1 6 х 1 1 1 У 1 цО Г Ю 1 1 1 1 1 ЮфЮф 4.щ- Л Щ Ю л л а л л лщ йФ И СО сч сч ГЧе лй 01 01Гч (ч 1 сч 1 1 1 1 1 1 1 с: О Х СО й щ- М й СО л в в л й щ - ГМ 01 Ф щ - 4. Л ЛОЭ Л СО Л СЧ СЧ СЧ ГЧ О 1 1 1 1 1 Л с 1 1 О о 1 ц 1 Щ щФ ЧЭ й сОл авОЭ Ю ГЧ 0 сО М Л со ф ф со й 01 щ 01 М щ М в л в в л 1 1 1 1- -- 4Ю М й ЛОЭ СЧ СЧ И 0 Се М СЧ М 4 СЧ 0 Л М й й М М И Сч СЧ в в й в в в в а вв с 00С М щ- Се И 0 ц 1 Г- Гщ. Л й й01 Ю СЧ сЧ ф Ю СЧСЧМ вМ лСЧ 1 Ф щ - ИЛ1 ф щЩЛМИЛЩИМ (ЧсО с л а всИЮИЧЭййЮИ лЮсЧ Л Л -Ф М ц 1 И Л Л 1 ф й й млсоййи ййм ЩИМЮ Л в в а в в л аЮ с 1 4 М щ- щ- СЧ С 4 М 4. 1 Г щ- щй ф л Ю И л л со л ф сО фа е в в ла в с0 ФСО ФИе 00 СЭеоеОеоОлсОСОййй 01 йййй 01 1 1щФ й СЧ Л СЧ Ю Ю е 0 Ю ЧЭ ЧЭ цЭФИЩвас.влв 0 Г 4 Ю Ю с щ- щСЪ 0 СО щ- Сч М М М М С 1 М М Юм ФфмсО 0 И ЧЭ И л а лв СомЛО 1 Ф 00 00 ЛСОСОСОСОО 1 йй 1 01 1 й 1 1 1ИлйЮЮцЭ ФЧЭ 7 ЧЭ й М СЧ Мв ев е в ййСО й ф ео СО й щ - СЧ (4 1 (Ч 1 С 4 11