脂肪酸甲酯制备烷醇酰胺的新工艺优化.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES27页第PAGE\*MERGEFORMAT27页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT27页1引言烷醇酰胺是一种非离子表面活性剂，越来越被广泛的应用，它既有表面活性剂的共性，又有其自身的特点。具有增稠、增泡、稳泡、润湿等多种功能，去污力强，抗静电，制备所需原料易得，价廉。1.1表面活性剂概述表面活性剂（surfaceActiveAgent，surfactant）指少量加入就能显著降低溶剂表(界)面张力，并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性质的物质[1]。1.1.1表面活性剂分子的结构特征表面活性剂的种类繁多，结构复杂，但从分子结构的角度归纳起来，所有表面活性剂都具有下述两个共同特征:a)表面活性剂分子的“双亲结构”任何一种表面活性剂，其分子都是由二种不同性质的基团所组成：一种是非极性的亲油(疏水)基团，另一种是极性的亲水(疏油)基团。这两种基团处于分子的两端而形成不对称的分子结构，这样，它既有亲油性又同时具有亲水性，形成一种所谓“双亲结构”的分子。b)亲油基团与亲水基团强度的相互平衡表面活性剂必须具有一定亲油亲水性且聚集在油-水界面上定向排列，从而改变界面性质。亲油基的强弱除受基团种类，结构影响外，还受烃链长短影响；而亲水基的强弱则主要决定于其种类和数量。通常用亲水亲油平衡值（HLB）来表达表面活性剂的亲水亲油性能。一般只有亲油，亲水强度相当的肥皂，高碳醇的聚氧乙烯酷和烷基硫酸盐才是表面活性剂[2]。1.1.2表面活性剂的分类表面活性剂的种类繁多，用途广泛。由于表面活性剂的亲油基基本上只含有碳氢两种元素，表现在亲油基上的差异不是很明显[3]。由于亲油基团是一定链长烷基，种类不多，差别较小，简单可分为脂肪烃和芳香烃两种，亲水基则种类繁多，差别较大。表面活性剂的分类以亲水基团的结构性质为依据，以它在溶剂中能否电离出离子或电离出何种离子而把它分为阴离子型，阳离子型，两性型和非离子型四种类型的表面活性剂。非离子型表面活性剂是指在水中不发生电离的表面活性剂，其亲水基团多为羟基及氧乙烯基，由于这类亲水基团的亲水性较弱，故要得到非离子表面活性剂常在一个亲油基中引入多个这样的亲水基。非离子型表面活性剂是指在水中不发生电离的表面活性剂，其亲水基团多为羟基及氧乙烯基，由于这类亲水基团的亲水性较弱，故要得到非离子表面活性剂常在一个亲油基中引入多个这样的亲水基。a)阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂是目前产量最大，最常用的表面活性剂，肥皂是长链脂肪酸盐，是最古老的表面活性剂，作为洗涤剂它的抗硬水性较差。最常用和用量最大的表面活性剂是直链烷基苯磺酸钠，它是一种良好的洗涤剂和泡沫剂，常用十二烷基苯磺酸钠，其水溶性很好，水溶液极易起泡，渗透力和去污力强，但它的脱脂能力较强，对皮肤有刺激性。长链的烷基苯磺酸具有较大油溶性，可作润滑油添加剂；短链的烷基苯磺酸钠具有较强的水溶性，可作水的增溶剂。磺酸盐有发烟硫酸精练各种石油馏分时的副产品石油磺酸盐及木质素磺酸盐，它是悬浮液的良好分散剂，并能产生很细的泡沫，因此它可以作深色颜料的分散剂及水泥和钻油井泥浆的添加剂[4]。b)阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂相反，阳离子表面活性剂的亲水基是阳离子，而且这一亲水基团绝大部分是铵盐。可以将阳离子活性剂分为两种类型：胺盐型和季胺盐。前者包括伯胺盐、仲胺盐和叔胺盐，其亲油基大多是C12～C18烷基，它在水中溶解度小，在酸溶液中溶解度大，在碱性溶液中则易与碱作用生成不溶于水的胺。季胺盐型的阳离子表面活性剂则在水中溶解度较大，在酸碱性水溶液中大多稳定，即不受pH变化的影响。根据阳离子表面活性剂的种类及吸附表面的性质，这一吸附层起到以下特殊的优良作用。例如，疏水作用，柔软作用、抗静电作用、防腐蚀作用、沉淀蛋白质作用、杀菌作用。c)两性表面活性剂这类表面活性剂开发较晚，产量也不大，主要原因是成本高，价格较昂贵。然而，它的应用范围却逐渐拓宽，因为它具有其它表面活性剂无法取代的优点。这足以弥补其价格上造成的损失。两性表面活性剂分子同时具有阳离子和阴离子两部分，当溶液的pH值在其等电点(pI)左右发生变化时，分子呈现出不同离子特性；当pH<pI时呈现出阳离子表面活性剂的性质；当pH>pI时则呈现出阴离子表面活性剂性质。由于具有两种离子基团，因而具有许多功能团的特性，与单一的表面活性剂相比，具有如下的优点：①毒性低；②对皮肤刺激性小；③良好的生物降解性；④良好的杀菌及抗微生物能力；⑤优良的抗静电性；⑥良好的柔软平滑性；⑦耐硬水性好；⑧对金属有缓腐蚀