Алканоламиновые соли алкилсульфатов в качестве поверхностно активных веществ

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРЕСЛУЬЛИК(22) Заявлено 21.1279 (21)2885560/23-04с присоединением заявки Ио.С 11 Р 3/34 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДатв опубликования описания 300831(71) Заявитель Яснополянский экспериментальный комбинат картонно-бумажной тары(54) АЛКАНОЛАМИНОВЫЕ СОЛИ АЛКИЛСУЛЬФАТОВВ КАЧЕСТВЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ 10 Изобретение относится к новым соединениям - алканоламиновым солям алкилсульфатов формулы В О Боын(Вон)п 1 5 где В - остаток фракции спиртовСю Св фВ - иэопропил и п=1-3 илиВ - остаток фракции спиртовВ - бутил и п=1, илиВ - децил;В, - изопропил и п=2-3, илиВ - пентадецил;В - изопропил и п=Э, 15 которые проявляют поверхностно-актив- ные свойства и поэтому могут найти применение в рецептурах синтетичес" ких жидких и пастообразных моющих, чистящих и полирующих средств, в 20 текстильной, косметической и фармацевтической промышленности, в композициях товаров: бытовой химии и других областях народного хозяйства, использующие поверхностно-активнйе вещества (ПАВ).Наиболее близкими к предлагаемым являются различные этаноламииовые соли алкилсульфатов, напримертриэтаноламиновые соли вторичных алкилсуль- ЗО фатов или триэтаноламиновая соль алкилсульфатов, которые обладают поверхностно-активными свойствами 11 и Г 21.Однако известные ПАВ обладают недостаточно высокой пенообраэующей способностью их водных растворов,Цель изобретения - расширение арсенала ПАВ, которые обладали бы наряду с хорошей поверхностной активностью более высокой пенообразующейспособностью и стабильностью пены.Поставленная бель достигаетсяновыми алканоламиновыми солями алкилсульфатов формулы 1, которые могутнайти применение в качестве ПАВ иобладают высокой пенообразующейповерхностью и стабильностью пены,Новые соединения формулы 1 получают сульфатированием соответствующих спиртов гаэовоздушной смесью,содержащей б - 9 об.В серного ангидрида при 45-50 оС с последующей обработкой полученной сульфоъ.ассы водным раствором соответствующего алкаьоламина при 30 - 55П р и м е р 1. Диизопмпаноламиновая соль алкилсульфатовна фракции спиртов С -Св, 859356193-224 к,е.) Не более Не более Не более Не более желтоватая подвижнаяжидкостьПервую стадию - получение сульфомассы осуществляют сульфатированиемсинтетических первичных жирных спиртов газовой смесью, содержащей 6-9серного ангидрида, Сульфатирующуюгазовую смесь получают сжиганием серы в точке воздуха с последующим каталитическим доокислением сернистогоангидрида до серного на окисных ванадиевых катализаторах при 450-550 С.Сульфатирование осуществляется внепрерывном режиме. Процесс проводятв пяти реакторах-сульфураторах. Спирты нагнетаются в первый сульфураторнаносом и по перетокам поступают последовательно во все остальные суньфураторы, а сульфатирующая газоваясмесь подается во все сульфураторыпараллельно,Технологические условия процесса:Расход спиртов 1040 кг/чРасход серы 130 кг/чРасход воздуха 1200 м /чЪТемпературасульфатирования 45-50 СВторая стадия, Загружают 70 гдииэопропаноламина и 300 г воды вдвухгорлую колбу, снабженную термометром, мешалкой и водяной охлаждающей баней. Смесь перемешивают и добавляют 70 г сульфомассы, полученнойна первой стадии, с такой скоростью,чтобы температура реакционно ) массыне превышала 50 С. В резуль:рте по"лучают 440 г продукта, которые анализируют по указанной выше методике:поверхностное натяжение и уитическая концентрация мицеллооэазованияпо методу Ребиндера; пейообразуюПолучение этой соли осуществляется в две стадии. На первой иэ них проводят сульфатирование спиртов по известной методике на действующей промышленной установке. Для суль Фатирования используют фракцию спиртов С-Св, в состав которой входят сйирты С-С э в количестве до 75, С-Сз до 10 и С -С до 15,Характеристика спиртов:Гидроксильное число 250-290 мгКОН/г(средниймол.весКислотное "число 0,2 мгКОН/гЭфирноечисло 2,5 мгКОН/гСодержаниеуглеводородов 2,5 вес.Содержаниевлаги 0,3 вес. , Иодноечисло Не более 13 мгд 1/100 гКарбонильное число Не более 2,0 мгКОН/гВнешний вид Бесцветная или слегк щая способность, внешний вид, растворимость в воде, водородный показатель (рН 1-ного раствора), содержание несульфированных веществ, воды, неорганических солей и сернокислого алканоламина, а также оптическая плотность продукта на триэтанол"аминовые соли алкилсульфатов,П р и м е р ы: 2,3 и 4,Триизопропаноламиновая, моноизопропаноламиноваяи монобутановалминовая соли алкилсульфатов на Фракции спиртов Сд -Сэ .Пдлучение солей осуществляетсяидентично получению диизопропаноламиновой соли алкилсульфатов (пример 1), только на второй стадии процесса вместо 70 г дииэопропаналаминаберут соответствующий амин в количестве, приведенном в табл. 2Характеристика полученных продуктов приведена в табл,1,2 П р и м е р 5. Дециловый спиртв условиях примера 1 подвергают сульФатированию газовой смесью, а затем70 г (0,295 М) полученной сульфомассы в условиях непрерывного перемешива 25 ния и водяного охлаждения в течение5 мин добавляют к 396 г 15-ного водяного раствора трииэопропаноламина(0,302 М) . В результате получают28-ный водный раствор триизопропанолЗ аминовой соли децилсульфата с содержанием несульфированных продуктов1,0. Полученный продукт представляет собой легко подвижную жидкость,понижающую поверхностное натяжениеводы в концентрации 0,3 на активное вещество с 72 до 32 дин/см.Трииэопропаноламиновую соль децилсульфата выделяют известными методами.П р и м е р 6. Пентадециловый4 спирт в условиях примера 1 подвергают сульфатированию, а затем 154 г(0,5 М) образовавшейся сульфомассыв условиях примера 5 добавляют к250 г 35-ного водного раствора4 трииэопропаноламина (0,5 М), В результате получают 406 г пасты с содержанием трииэопропаноламиновой солипентадецилсульфата 58,0 и несульфированных веществ 0,8 . Паста хоро шо растворима в жесткой воде, в концентрации 0,25 (на основное вещество) обладает хорошей пенообразующейспособностью. Триизопропаноламиновуюсоль пентадецилсульфата выделяютэкстрагированйем с последующей отгонкой растворителя. П р и м е р 7119 г (0)50 М) сульФомассы, полученной по примеру 5, добавляют к 224 г 30-ного водного ЬО раствора дииэопропаноламнна. В результате получают 400 г 46,0-ной дииэопропаноламиновой соли децилсульфата. Последнюю выделяют из-.вестными методами. 6,25-ный раствор у диизопропаноламиновой соли децилсуль859356 фата понижает поверхностное натяжение воды в 2,3 раза и дает пену скоэффициентом кратности 0,93.В табл. 2 указаны условия получения алканоламиновых солей.,Новыесоединения обладают повЕрхностно-активными свойствами и могутбыть использованы в качестве ПАВ.Испытания проводились по общепринятым методикам пенообраэующаяспособность по методу Росс-Майлса,поверхностное натяжение по методуРебиндера, критическая концентрациямицеллообразования (ККМ найдена графически)Результаты испытаний приведены втабл.3.Данные, приведенные в табл.3показывают, что алканоламиновые солиалкилсульфатов, полученные как наиндивидуальных спиртах, так и нафракции спиртов С 0 -СЗ, Являютсяповерхностно-активными веществами.В концентрации 0,25 они снижаютповерхностное натяжение воды болеечем в 2 раза. Указанные соединенияобладают высокой пенообразующей способностью и отличаются мягким воздействием их водных растворов (до40) на кожу рук. Таблица 1 Продукт, приведенный в примере Свойства 2 3 34,6 33,9 32,3 29,6 0,059 0,063 0,053 0,065 Пенообразующая о успособность, мм: 225 215 215 200 225 215 220 210 Внешний видРастворимость в воде Полная 7,6 7,8 7,0 7,2 1,7 1 р 7 70,0 67,5 69,5 69,1 Содержание воды,Отсутствуют 0,2 0,2 0,2 0,2 Оптическая плотность Поверхностное натяжение,дин/см Критическая концентрация,мицеллообраэования,Водородный показатель (рН) 1-ного раствора Содержание несульфированных веществ,Содержание неарганических солей В табл,4 дана характеристика поверхностно-активных свойств известных триэтаноламиновых солей алкнлсуль" Фатов. Как видно иэ данных представленных в табл. 3 и 4, новые поверхностно-активные вещества - алканоламиновые соли алкилсульфатов не уступаютпо поверхностной активности известнымтриэтаноламиновым солям алкилсульфатов (поверхностное натяжение растворов 32 - 34 дин/см), но при этомновые вещества ОбЛадают более высокой:пенообразующей способностью и,.ста,бильностью пены,15Кроме того, преиМуществом новыхалканоламиновьцс солей алкилсульфатовявляется технологическая безопасностьпроизводства исходного сырья. Окись 20 пропилеиа практически вэрывобезопасна и не токсична.по сравнению,с окисью этилена, являющейся промежуточным продуктом в производстве триэтаноламина. Высокая пенообраэующая 25 способность новых алканоламиновыхсолей алкилсульфатов представляет.большую ценность для получениясредств пожаротушения. Легко подвижные жидкостиПродукт Количество исходных веществ гйлканол- Суль- Вода аминфомас- са Диизопропаноламин 122,0 300,0 70,0 35 492 38,0 Триизопропаноламин 5622 35,0 100,0 1220 400,0 35 Моноизопропаноламин 415 39,0 40,0 125,0 250,0 35 Моноизобутаноламин 50,0 162,0 250,0 35 62 45,5 466,5 27,0 434,0 58,0 70,0 336,5 35156,0 181,0 35 97,0 То же Дииэопропаноламин 67,5 119,0 156,5 35 400,0 46,5 Таблица 3 Пенообразующая способность мм Кратность пеныПродукт ККМ Диизопропаноламиноваясоль алкилсульфатовна фракции спиртовС, -С 0,96 210 32,3 0,063 220 2,5 Трииэопропаноламиновая соль алкилсульфатов на фракции спиртов Сс -С в 215 33,9 0,059 0,93 2,5 Моноизопропаноламиноваясоль алкилсульфатовна фракции спиртовСд -С 1 р 200 29,6 0,059 0,93 215 2,5 Мснобутаноламиноваясоль алкилсульфатовна фракции спиртовС 40 С 4 В 215 34,6 0,065 0,95 225 2,5 Трииэопропаноламиновая соль децилсульфатов 21033,9 0,053 0,96 220 2,5 Триизопропаноламино" вая соль пентадецил- сульфатов 2,5 220 32 у 6 0,0520,96 230 диизопропаноламиноваясоль децилсульфатов О, 93 2,3 Трииэопропаноламин Концентрация,г/л емпераура реакции, С Поверхностное натяжение, дин/см Содер"жаннесоли, ЪПродукт Триэтаноламиновая соль лаурилсульфа 196 4,6 0,063 Триэтаноламиналкилсульфатысинтетические,первичные 164 риэтаноламиновыоли алкилсульфаов на фракциипиртов С С 32,4 74 199 50 Триэтаноламиновсоли вторичныхсульфатьв кил 192 05 п=2-3, и В,.кач ест еществ.но-активных гд 3 илиспиртов Составитель Т. Власовактор М. Митровка Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Назарова ое Тираж 443И Государственного комите делам изобретений и откр 5, Москва, Ж, Рауыска Подп а СССР ийЗаказ 765/39ВНИИпо1130 д.4/5 аб. филиал ППП фПатентф 1 г,ужгород, ул,Проектная, 4 формулаизобретенияАлканоламиновые соли алкилсульфаов формулы 1 Н О ВОМИ ,(Н,ОН)п,е й - остаток фракции спи-СВ- изогропил и п=1 В - остаток фракцииС-С,зК- бутил и п=1, илив - децилю опропил и нтедецил, опропил и поверхно Источник принятые во вним 1. Авторское 4 О В 740754, кле С 2, Авторское 9 523136, кл. С