Лако-красочные материалы — производство

Технологии и оборудование для изготовления красок, ЛКМ

АНИОНАКТИВНЫЕ МОЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Представляют наиболее распространенные моющие веще­ства, к которым относятся:

1. Алкилкарбонаты (R— COONa)

А) первичные (R — S03Na)

4. Алкиларилсульфонаты (RArS03Na)

Алкилкарбонаты. Представляют собой соли жирных кислот или мыла, которые достаточно подробно описаны выше. Мыла условно можно отнести к синтетическим моющим веществам, учитывая, что сырьем для них служат синтетические жирные кислоты (СЖК).

Алкилсульфаты. Представляют собой натровые соли сульфо — эфиров высших жирных спиртов. В молекуле алкилсульфата сера связана с углеродом через кислород: н О

Различают первичные и вторичные алкилсульфаты. У пер­вичных алкилсульфатов моющая способность возрастает с уве­личением количества углеродных атомов в алкильном остатке и достигает оптимума (при температуре до 40° С) у алкилсуль­фатов с 12—14 атомами углерода. Алкилсульфаты с 16 и более углеродными атомами в цепи очень плохо растворимы в воде (при 20° С) и при взаимодействии с жесткой водой образуют малорастворимые кальциевые соли.

Получение алкилсульфатов. Алкилсульфаты получают суль- фатированием жирных спиртов с последующей нейтрализацией полученного сульфопродукта.

Жирные спирты получают различными способами.

В отличие от других стран, где для производства жирных спиртов, как правило, применяют кокосовое масло и животные жиры, в СССР производство жирных спиртов базируется на продуктах окисления парафина. Кроме того, в связи с расшире­нием добычи кашалотов для производства жирных спиртов ис­пользуется кашалотовый жир. Производство жирных спиртов из кашалотового жира разработано советскими учеными и прово­дится на Казанском химическом комбинате имени Вахитова по оригинальной технологии (омыление кашалотового жира под давлением в автоклавах, отгонка с паром образовавшихся жирных спиртов от мыла, конденсация спиртов, разложение мыла). На базе полученных жирных спиртов были синтезиро­ваны алкилсульфаты, а затем в 1953 г. впервые изготовлен отечественный синтетический моющий порошок «Новость», одо­бренный потребителями. В последнее время на одном из ком­бинатов освоен разработанный группой советских ученых и спе­циалистов метод получения жирных спиртов из кашалотового жира путем гидрогенизации жирных кислот, находящихся в со­ставе восков, и триглицеридов при высоком давлении (300 ат) И температуре 300° С. Применяемый цинково-хромовый катали­затор способствует сохранению двойных связей, что обеспечи­вает максимальное содержание непредельных жирных спиртов в готовом продукте.

Методы производства жирных спиртов в СССР базируются на продуктах окисления парафина.

Метод гидрогенизации жирных кислот. Этот метод получил наибольшее распространение не только в нашей стране, но и за рубежом. Нужная фракция жирных кислот этерифицируется метиловым спиртом по схеме:

RCOOH + СН3ОН——— >- RCOOCH3 + Но О

Полученные метиловые эфиры жирных кислот подвергаются гидрогенизации в автоклавах под давлением 300 ат с примене­нием плавающего катализатора

RCOOCH3 + 2Н2 ————— ► RCH2OH + СН3ОН

Образовавшиеся жирные спирты освобождаются от метило­вого спирта и катализатора, а затем дистиллируются.

Метод прямого окисления парафиновых угле­водородов в присутствии борной кислоты. Этот метод впервые в мировой практике разработан в 1948 г. под ру­ководством проф. Башкирова А. Н.

Сырьем служит синтин или мягкие парафины (фракции 275—320° С). Окисление ведется при температуре 165—170°С; борная кислота, являющаяся катализатором, связывает обра­зующиеся спирты в виде эфиров и предохраняет их от даль­нейшего окисления.

По этому методу получают в основном вторичные жирные спирты с распределением гидроксильной группы по всей длине углеводородной цепи.

Метод извлечения жирных спиртов изнеомы — ляемых-П. При окислении парафина до жирных кислот по­путно образуются другие кислородсодержащие продукты, в том числе жирные спирты (в основном первичные). В неомы — ляемых-II содержится до 8% жирных спиртов от расходуемого на окисление парафина, их можно извлечь различными спосо­бами.

Сульфирование жирных спиртов. Для получения синтетических моющих веществ из жирных спиртов их подвер­гают сульфированию. При этом образуются не истинные суль — фокислоты, а сульфоэфиры.

Реакция сульфирования в общем виде может быть выра­жена следующим уравнением:

Группа — S02C1 присоединяется к любому атому углерода по всей длине цепи. Поэтому в результате реакции сульфохло­рирования образуется смесь изомеров.

Обработкой едкой щелочью (15—207о-ный раствор) образо­вавшиеся сульфохлориды переводят в алкилсульфонаты:

Алкилсульфонаты могут быть получены и при помощи сульфо — окисления (открыто Платтом в 1940 г.)

Получающийся при указанных способах готовый продукт получил название «Сульфонат», он используется для приготов­ления синтетических моющих средств типа «Астра», «Новость», «Синтол». Технология получения алкилсульфонатов сравни­тельно проста, характеризуется низкими капитальными затра­тами, а сырьевая база практически неограниченна.

В течение 1961 —1962 гг. в Советском Союзе был разработан синтез и освоено промышленное производство нового синтети­ческого моющего вещества ДНС (динатровая соль сульфоян — тарной кислоты), которое условно можно отнести к алкилсуль — фонатам. Структурная формула ДНС такова: ROCOCHo — СН —COONa

Жирные спирты (С14 — С18) реагируют с малеиновым ангид­ридом*, а затем обрабатываются бисульфитом натрия. При этом образуется динатровая соль моноалкилсульфоянтарной кислоты **. Процесс протекает по следующей схеме:

Производство ДНС представляет особый интерес для про­мышленности Советского Союза. В СССР интенсивно разви­вается производство высших жирных кислот и спиртов, получае-

|| о — очень реакционноспособное соединение.

** Сульфоянтарная кислота НООС—СН2—СН — СООН

Впервые получена Фелингом в 1841 г. сульфированием янтарной кислоты серным ангидридом.

Мых путем окисления твердых и жидких парафинов. Так как при этом получаются в основном вторичные спирты, то степень превращения их в алкилсульфаты при сульфировании серной кислотой не превышает 45—70%.

В отличие от весьма жестких условий сульфирования синтез ДНС осуществляется в мягких условиях с 92—95%-ным выхо­дом продукта и практически не сопровождается побочными ре­акциями. Моющее действие средств на основе ДНС для хлопча­тобумажных, шерстяных и шелковых тканей достаточно высоко.

Как на основе одних ДНС, так и в смеси с другими мою­щими веществами выпускаются такие моющие средства, как «Новость-С», «Ладога» и др.

Алкиларилсульфонаты. Представляют собой натровые соли алкиларилсульфокислот» общей формулы: R—Ar—S03Na. Алкиларилсульфонаты являются наиболее распространенными моющими веществами. В настоящее время объем мирового про­изводства синтетических моющих веществ превысил 2 млн. т В год. Примерно три четверти из них составляют анионактив — ные вещества, среди которых первое место занимают алкил­арилсульфонаты. В нашей стране алкиларилсульфонаты произ­водят в основном в виде алкилбензолсульфонатов (суль- фонолы).

В СССР сульфонол получают двумя способами: хлорным и бесхлорным (сульфонолы нефтяной промышленности).

Сульфонол хлорный производится на основе кероси­новой фракции нефти, выкипающей в пределах 200—300° С.

Производство сульфонола складывается из следующих стадий:

А) очистка керосина от ароматических углеводородов путем экстракции последних диэтиленгликолем;

Б) фотохимическое хлорирование очищенного керосина по схеме:

R-CHo———— СН2СН3 + С12 —————- RCH,————— СН2СН2С1 + НС1

В) алкилирование бензола хлорированным керосином в при­сутствии катализатора — безводного А1С13

R-CH2 [СГ+Н] С F C I 1-,ю-Я5° у R — С112—С ^jj СН + НС1

Г) сульфирование алкилбензола производится раствором серного ангидрида S03 в жидком сернистом ангидриде S02 при пониженной температуре (10°С), так как процесс сульфирова­ния протекает с большим выделением тепла

Д) нейтрализация полученных алкилбензолсульфокислот раствором каустической соды (20%-ный раствор). Температура нейтрализации не должна превышать 45—55° С.

RCH2— Ci^SGH RCH2—Cif^lCH

е) отделение несульфируемых и упаривание водных раство­ров сульфонола.

Выпускаемый в настоящее время хлорный сульфонол в виде 30%-ного раствора (по активному веществу) хорошо зареко­мендовал себя для производства синтетических моющих по­рошков.

Сульфонолы нефтяной промышленности (НП)—выпускают нескольких различных видов: НП-1, НП-2, НП-3, БиТ.

Рассмотрим получение сульфонола НП-1 (додецилбензол- сульфоната): С12н25

Исходным сырьем для получения сульфонола НП-1 служат пропилен и бензол. В начале производится полимеризация про­пилена на фосфорнокислом катализаторе с образованием доде — цилена (тетраметра пропилена) по схеме:

Условия полимеризации: давление 75—80 ат, температура 180—235° С.

Затем производится алкилирование бензола додециленом в присутствии А1С13 при температуре 55—60° С.

Источник

Алкилсульфаты натрия

Описание

Синонимы: Sodium alkyl sulfate, SAS

В целом, алкилсульфаты – класс органических соединений, объединенных наличием общей функциональной группы, обычно имеющих структуру R-O-SO3−. Иными словами алкилсульфаты натрия – это натриевые соли сульфоэфиров высших органических спиртов с различной длиной алкильной цепи. Первичные алкилсульфаты были и остаются одним из преобладающих типов среди синтетических анионных ПАВ. Один из наиболее известных представителей – лаурилсульфат натрия: CH₃(CH₂)₁₁OSO₃Na.

Основной способ получения первичных алкилсульфатов заключается в сульфатировании первичных спиртов с последующей нейтрализацией реакционной массы растворами гидроксидов натрия, аммиака или магния.

Алкилсульфаты натрия это дифильные органические соединения, которые, диссоциируя в воде, образуют анион с длинным углеводородным радикалом – носителем поверхностной активности; катион при этом не является поверхностно-активным.

Алкилсульфаты натрия выпускаются как в виде моносоединений с заданной длиной углеводородного радикала – октилсульфаты, децилсульфаты; так и в виде композиций, включающих радикалы различной длины. Алкилсульфаты натрия – малоопасное вещество. IV класс опасности по ГОСТ 12.1.007–76.

Характеристики

Наименование	TDS	Химическое описание	Внешний вид при 20оС	Плотность при 20оС, г/см3	Содержание активной основы, % масс.	рН 3% водного раствора
Syntapon O		Октилсульфат натрия	прозрачная желтоватая жидкость	1,10	40,5 ± 0,5	9,5 – 11,5
Syntapon OD		Алкилсульфат (С8–10) натрия	прозрачная желтоватая жидкость	1,09	43 ± 2	9,5 – 11,5
Syntapon NU		Алкилсульфат (С9–11) натрия	прозрачная желтоватая жидкость	1,06	37 ± 1	8,0 – 10,0
Syntapon DS-P		Децилсульфат натрия	прозрачная желтоватая жидкость	1,02	36 ± 1	8,0 – 10,0
Syntapon DS		Алкилсульфат (С10–12) натрия	прозрачная желтоватая жидкость	1,02	36 ± 1	8,0 – 10,0

Упаковка:
— Полиэтиленовые бочки вместимостью до 220 литров
— Полимерные емкости вместимостью до 1000 литров или автоцистерны из нержавеющей стали

* По согласованию с потребителем допускается использование других видов тары.

Источник

Химия и технология поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств

Анионные ПАВ

Введение

Анионные ПАВ (АПАВ) – это дифильные органические соединения, ко торые, диссоциируя в воде, образуют анион с длинным углеводородным ради калом – носителем поверхностной активности; катион при этом не является по верхностно-активным. К числу основных АПАВ относятся:
— мыла RCOONa, RCOOK;
— алкилсульфаты и алкилфосфаты ROSO₃Me, ROPO₃Me₂;
— алкиларилсульфонаты (чаще всего алкилбензолсульфо наты RC₆H₄SO₃Me);
— алкилсульфонаты и алкилфосфонаты RSO₃Me, RPO₃Me₂;
— алкилсульфосукцинаты

— алкилэтоксисульфаты и алкилэтоксифосфаты

Наибольшее распространение среди анионных ПАВ получили соедине ния, включающие от 10 до 20 атомов углерода в алифатической цепи. Если в алифатической цепи в качестве заместителя содержится бензольное кольцо, то
минимальное число атомов углерода снижается до 8-14. Анионоактивные ПАВ составляют более 60 % всех производимых ПАВ
для СМС. Наибольшее применение нашли натриевые, калиевые, этаноламино вые и аммониевые соли алкилкарбоновых кислот. Кроме вышеперечисленных ПАВ широко применяются сульфаты глицеридов алифатических кислот, на пример, касторового масла и сульфопроизводные моно- и диэтаноламидов али фатических кислот.

Большой интерес представляют соли полуэфиров сульфоянтарной кисло ты – сульфосукцинаты. Сульфосукцинаты служат активной основой туалетных мыл, синтетических кусковых и пастообразных моющих средств, шампуней и пенных препаратов для ванн.

Источник

Химия и технология поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств

Анионные ПАВ

Введение

Анионные ПАВ (АПАВ) – это дифильные органические соединения, ко торые, диссоциируя в воде, образуют анион с длинным углеводородным ради калом – носителем поверхностной активности; катион при этом не является по верхностно-активным. К числу основных АПАВ относятся:
— мыла RCOONa, RCOOK;
— алкилсульфаты и алкилфосфаты ROSO₃Me, ROPO₃Me₂;
— алкиларилсульфонаты (чаще всего алкилбензолсульфо наты RC₆H₄SO₃Me);
— алкилсульфонаты и алкилфосфонаты RSO₃Me, RPO₃Me₂;
— алкилсульфосукцинаты

— алкилэтоксисульфаты и алкилэтоксифосфаты

Наибольшее распространение среди анионных ПАВ получили соедине ния, включающие от 10 до 20 атомов углерода в алифатической цепи. Если в алифатической цепи в качестве заместителя содержится бензольное кольцо, то
минимальное число атомов углерода снижается до 8-14. Анионоактивные ПАВ составляют более 60 % всех производимых ПАВ
для СМС. Наибольшее применение нашли натриевые, калиевые, этаноламино вые и аммониевые соли алкилкарбоновых кислот. Кроме вышеперечисленных ПАВ широко применяются сульфаты глицеридов алифатических кислот, на пример, касторового масла и сульфопроизводные моно- и диэтаноламидов али фатических кислот.

Большой интерес представляют соли полуэфиров сульфоянтарной кисло ты – сульфосукцинаты. Сульфосукцинаты служат активной основой туалетных мыл, синтетических кусковых и пастообразных моющих средств, шампуней и пенных препаратов для ванн.

Источник

Алкилсульфат/лаурилсульфат натрия

Алкилсульфат натрия (натриевая соль алкилсульфата фракции С12-С14) является водным раствором поверхностно – активных веществ (ПАВ) анионного типа.

Сферы применения алкилсульфата /лаурилсульфата натрия

Алкилсульфаты (лаурилсульфаты натрия) активно используются в качестве компонентов при изготовлении:

Благодаря оптимальному соотношению цены и качества алкилсульфат натрия (ВЖC) С12-С14 является отличным заменителем для аналогов российского и зарубежного производаства: АБСК, Texapon, Hostapur, и т.д.

Физико-химические показатели алкилсульфатов / лаурилсульфата натрия

Нормативное значение показателя

Внешний вид при 20-25 °С

Однородная прозрачная подвижная жидкость от желтого до коричневого цвета без механических примесей

Водородный показатель (рН)

Концентрация, %, не менее

Массовая доля веществ, растворимых в петролейном эфире, %

Алкилсульфат натрия (лаурилсульфат натрия) является малоопасным веществом, относящимся к IV-му классу опасности согласно ГОСТ 12.1.007.

В ходе использования алкилсульфата натрия вторич¬ные опасные соединения не образуются.

Сброс алкилсульфата натрия (лаурилсульфата натрия) в производственные сточные воды допускается при условии разбавления его водой до предельно-допустимой концентрации ПАВ 20 мг/дм³ по активному веществу.

Важно! Работа с алкилсульфатом натрия (лаурилсульфатом натрия) предполагает обязательное использование средств индивидуальной защиты кожи и слизистой оболочки глаз. При контакте вещества с кожей или слизистыми место соприкосновения следует тщательно промыть водой.

Транспортировка и хранение

Хранение алкилсульфатов (лаурилсульфатов натрия) рекомендуется осуществлять при температуре выше 0 °С. Однако в случае неоднократного замерзания и последующего оттаивания вещество не теряет своих первоначальных слов.

Поставки осуществляются в полиэтиленовых канистрах объемом от 5 до 30 л, а также пластиковых или металлических бочках по 200—225 кг.

Срок хранения: 12 месяцев со дня изготовления при соблюдении надлежащих условий транспортировки и хранения.

Согласно классификации ГОСТ 19433 вещество не относится к опасным грузам и может транспортироваться всеми видами транспорта.

Источник