專利名稱：一種月桂基醚磷酸酯的制備方法
一種月桂基醚磷酸酯的制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于表面活性劑領(lǐng)域，尤其是涉及一種醚磷酸酯的制備方法。
背景技術(shù)：
磷酸酯是表面活性劑中很重要的一種類型，由于其在結(jié)構(gòu)上和生理學(xué)上的作用類似于天然磷脂，于皮膚有非常好的親和性，中和成鹽后既有一般陰離子表面活性劑的特性如水溶性、乳化性等，還有一定的去污能力，但不至于脫脂，屬于溫和性的表面活性劑，非常適合于皮膚的清洗，其具有優(yōu)良的抗靜電性、柔軟調(diào)理性、乳化分散性，其刺激性小、溫和、 易沖洗、泡沫豐富細(xì)膩，洗后滑爽，被廣泛用于皮膚護(hù)理產(chǎn)品中。同時(shí)由于其具有優(yōu)良的抗靜電性、乳化分散性、潤滑、耐酸耐堿等特性，廣泛應(yīng)用于化纖、紡織、皮革、塑料、造紙、農(nóng)藥醫(yī)藥等領(lǐng)域。
磷酸酯是由帶羥基的脂肪醇或醚和磷酸化劑反應(yīng)生成磷酸單酯、雙酯、三酯和游離磷酸。根據(jù)磷酸化劑的不同，制備方法又分為三種聚磷酸法、三氯氧磷法、五氧化二磷法。聚磷酸法用于制高磷酸單酯(> 90% )，主要用在制藥行業(yè)；三氯氧磷主要用于制高含量的雙烷基磷酸酯，用在紡織油劑；五氧化二磷法，得到單酯含量在70%左右，雙酯含量在 20%左右的產(chǎn)品，主要用在紡織和日用清洗等領(lǐng)域。
用五氧化二磷法制得磷酸酯有70%單酯和20%雙酯，中和成鹽后單酯溶解性好， 雙酯去污力好，綜合起來具備了優(yōu)秀溫和型的表面活性劑的的全部特征，其應(yīng)用也最廣泛， 紡織，日用清洗，皮膚護(hù)理都可以用。由于單酯和雙酯的不同特性，制備磷酸酯要求高的磷酸單酯和一定數(shù)量的雙酯，單酯含量的高低表示了磷酸酯的應(yīng)用性能的好壞，也反映了制備磷酸酯水平的高低。用十二烷基醇制磷酸酯和用醚制的磷酸酯應(yīng)用略有不同，烷基磷酸酯泡沫豐富、細(xì)膩，一般用于皮膚護(hù)理如洗面奶、潔面乳等不透明產(chǎn)品中，而醚磷酸酯去污力比烷基磷酸酯強(qiáng)，一般用在洗面奶、沐浴露、洗手液中，可以用于透明或半透明產(chǎn)品中，用途要比烷基磷酸酯更寬泛。用醚制磷酸酯相較烷基磷酸酯色澤更容易變深，對(duì)工藝要求相對(duì)要嚴(yán)?，F(xiàn)國內(nèi)制醚磷酸酯的工藝為將AE03升溫到40°C左右加入催化劑亞磷酸或次亞磷酸，在強(qiáng)力攪拌下分步加入P2O5，加料時(shí)間大概在I小時(shí)，之后升溫到60-70°C，反應(yīng)4小時(shí)，酯化反應(yīng)完成后加入雙氧水脫色。這種制法的不足=P2O5容易結(jié)塊，不能有效利用，色澤深，需要雙氧水漂白，這對(duì)最終產(chǎn)品的色澤穩(wěn)定性會(huì)有影響；單酯含量低，一般在40-60% 之間，泡沫少，副產(chǎn)物多，刺激性高，綜合性能差，很少能用在化妝品上。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種月桂基醚磷酸酯的制備方法，不僅提高了產(chǎn)品中單酯的含量，而且不需加雙氧水就可使產(chǎn)品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)色澤要求，降低刺激性，泡沫豐富，綜合性能好，尤其適合化妝品使用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種月桂基醚磷酸酯的制備方法，所述制備方法包括如下步驟
A.在反應(yīng)釜中，加入AE03(月桂基聚氧乙烯醚)總投料量45_55 %和1_3 %的磷酸，加熱到40-80°C，攪拌下反應(yīng)0. 5-3小時(shí)，所述AE03的總投料量為40-55% ；
B.加入0. 03-0. 06%的次亞磷酸鈉和0. 4-0. 6%的去離子水；
C.降溫到45°C以下，加P2O5總投料量的45-55%，分4-15次每次間隔5-30分鐘投P2O5，加畢后繼續(xù)在45°C以下攪拌反應(yīng)1-5小時(shí)，所述P2O5的總投料量為8-12% ；
D.加熱至Ij 50_80°C反應(yīng) 4-12 小時(shí)；
E.降溫到30-50°C，投剩余的AE03，然后加熱到40_80°C反應(yīng)0. 5-3小時(shí)；
F.降溫到45°C以下，投剩余的P2O5,分4-15次每次間隔5_30分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在45°C以下攪拌反應(yīng)1-5小時(shí)；
G.加熱到50_80°C反應(yīng)4-16小時(shí)，得反應(yīng)混合物；
H.取樣化驗(yàn)，當(dāng)檢測到反應(yīng)混合物中的單酯含量達(dá)到60%以上時(shí)，加入熔融狀態(tài)的25-35 %的MAP-L (烷基磷酸酯)，攪拌均勻，得混合液；
I.在混合液溫度為50-85°C時(shí)，加入用0. 5-0. 8%的片堿和2_7%的去離子水配成的堿液、0. 2-0. 5%的三乙醇胺和1-5%的去離子水配成的溶液，加畢后繼續(xù)反應(yīng)1-5小時(shí)， 得到所述月桂基醚磷酸酯。
A-I步驟中，所述各反應(yīng)物的百分比表示各反應(yīng)物的投料量占所有反應(yīng)物投料量總和的質(zhì)量百分比。
用本發(fā)明所述方法制備得到的月桂基醚磷酸酯，其滿足如下如下表所述的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)
指標(biāo)項(xiàng)目月桂基醚磷酸酯說明外觀淺黃色膏狀固體固體含量(％)89. 0-91. 0105 °C, 2hr單酯含量(％)70mix雙酯含量(％)15. Omax磷酸含量(％)6. Omax水分(％)9. 0-11. 0色澤5 OmaxAPHA，Method (30%Soln)PH值2. 0-3.51%, I:lwater/IPA
作為月桂基醚磷酸酯的制備方法的優(yōu)選方案，所述制備方法包括如下步驟
A.在反應(yīng)釜中，加入25. 58%的AE03和I. 8%的磷酸，加熱到70°C，攪拌下反應(yīng)2 小時(shí)；
B.加入0. 05%的次亞磷酸鈉和0. 5%的去離子水；CN 102527293 A
C.降溫到450C以下，加5. 19%的P2O5,分4次每次間隔20分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在45°C以下攪拌反應(yīng)2小時(shí)；
D.加熱至Ij 70°C反應(yīng)4小時(shí);
E.降溫到30-45。。，加25. 58%的AE03，然后加熱到70°C反應(yīng)2小時(shí);
F.降溫到450C以下，加5. 19%的P2O5,分4次每次間隔20分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在45°C以下攪拌反應(yīng)2小時(shí)；
G.加熱到70°C反應(yīng)6小時(shí)，得反應(yīng)混合物；
H.取樣化驗(yàn)，當(dāng)檢測到反應(yīng)混合物中的單酯含量達(dá)到60%以上時(shí)，加入熔融狀態(tài)的27. 2 %的MAP-L，攪拌均勻，得混合液；
I.在混合液溫度為60°C時(shí)，加入用5. 4%的去離子水和0. 54%的片堿配成的堿液以及2. 7%的去離子水和0. 27%的三乙醇胺配成的溶液，加畢后在67°C下繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)， 得到所述月桂基醚磷酸酯。
A-I步驟中，所述各反應(yīng)物的百分比表示各反應(yīng)物的投料量占所有反應(yīng)物投料量總和的質(zhì)量百分比。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
I.由于反應(yīng)物料里加入了磷酸，采用分步反應(yīng)的方法，使得本發(fā)明得到的月桂基醚磷酸酯中單酯含量得到明顯提高，達(dá)到70%以上。
2.采用分步加AE03和P2O5的方法，使得生成的表面活性劑對(duì)新加入的物料有乳化作用，加快了反應(yīng)速度，同時(shí)P2O5的分散速度也得到提高，不容易結(jié)塊，反應(yīng)熱量得到及時(shí)釋放，產(chǎn)品色澤得到提高。
3.由于產(chǎn)品色澤好,不需要加雙氧水漂白就能達(dá)到要求,避免了使用雙氧水帶來的諸多麻煩如成品儲(chǔ)存時(shí)間長變色，對(duì)人皮膚刺激性增大等。
4.在工藝中加入了 MAP-L，并將部分磷酸酯中和成鹽，這種將復(fù)配技術(shù)應(yīng)用到制造工藝中，使產(chǎn)品綜合性能如泡沫性得到提高，豐富了產(chǎn)品性能。
5.產(chǎn)品刺激性大大降低，被廣泛應(yīng)用在洗面奶、洗手液、潔面乳等化妝品領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合三個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體說明
實(shí)施例一
組分名稱 AE03磷酸
加料量(kg)37613. 3次亞磷酸鈉0. 4P2O576MAP-L200片堿4三乙醇胺2去離子水64
工藝過程
A.在反應(yīng)釜中，加入188kg的AE03和13. 3kg的磷酸，加熱到70°C，攪拌下反應(yīng)2 小時(shí)；
B.加入0. 4kg的次亞磷酸鈉和4kg的去離子水；
C.降溫到45°C以下并維持溫度不超過45°C，加38kg的P2O5,分4次每次間隔20 分鐘投P2O5，加畢后繼續(xù)在45°C下攪拌反應(yīng)2小時(shí)；
D.加熱至Ij 70°C反應(yīng)4小時(shí);
E.降溫到30-450C，加188kg的AE03，然后加熱到70°C反應(yīng)2小時(shí);
F.降溫到45°C以下，投38kg的P2O5,分4次每次間隔20分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在45°C下攪拌反應(yīng)2小時(shí)；
G.加熱到70°C反應(yīng)6小時(shí)，得反應(yīng)混合物；
H.取樣化驗(yàn)，測得反應(yīng)混合物中的單酯含量達(dá)到60%以上時(shí)，加入熔融狀態(tài)的 200kg的MAP-L，攪拌均勻，得混合液；
I.在混合液溫度為60°C時(shí)，加入用40kg的去離子水和4kg的片堿配成的堿液以及20kg的去離子水和2kg的三乙醇胺配成的溶液，加畢后在67°C下繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)，得到產(chǎn)物；
J.取樣化驗(yàn)，測得產(chǎn)物中固體含量為90. 65%，單酯含量為73. 2%，雙酯含量為5.78%，磷酸含量為5. 21%，色澤< 30，已達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，包裝出料，所得到的月桂基醚磷酸酯外觀為淺黃色粘稠液體，冷卻后為微黃色接近無色膏狀體。
實(shí)施例二
組分名稱加料量(kg)AE0362. 0磷酸3. 75次亞磷酸鈉0. 075P2O512. 4MAP-L33. 8片堿0. 75三乙醇胺0. 375去離子水12. 0
工藝過程
A.在反應(yīng)釜中，加入32kg的AE03和3. 75kg的磷酸，加熱到80°C，攪拌下反應(yīng)0. 5 小時(shí)；
B.加入0. 075kg的次亞磷酸鈉和0. 75kg的去離子水；
C.降溫到45°C以下并維持溫度不超過45°C，加6. 4kg的P2O5,分15次每次間隔5 分鐘投P2O5，加畢后繼續(xù)在45°C下攪拌反應(yīng)I小時(shí)；
D.加熱至Ij 80°C反應(yīng)4小時(shí);
E.降溫到30-450C，加30kg的AE03,然后加熱到80°C反應(yīng)0. 5小時(shí);
F.降溫到45°C以下，投6. Okg的P2O5,分15次每次間隔5分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在45°C下攪拌反應(yīng)I小時(shí)；
G.加熱到80°C反應(yīng)4小時(shí)，得反應(yīng)混合物；
H.取樣化驗(yàn)，測得反應(yīng)混合物中的單酯含量達(dá)到60%以上時(shí)，加入熔融狀態(tài)的 33. 8kg的MAP-L，攪拌均勻，得混合液；
I.在混合液溫度為80°C時(shí)，加入用7. 5kg的去離子水和0. 75kg的片堿配成的堿液以及3. 75kg的去離子水和0. 375kg的三乙醇胺配成的溶液，加畢后在85°C下繼續(xù)反應(yīng)I 小時(shí)，得到產(chǎn)物；
J.取樣化驗(yàn)，測得產(chǎn)物中固體含量為89. 83%，單酯含量為70. 61%，雙酯含量為14.02%，磷酸含量為5. 68%，色澤< 30，已達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，包裝出料，所得到的月桂基醚磷酸酯外觀為淺黃色粘稠液體，冷卻后為微黃色接近無色膏狀體。
實(shí)施例三
組分名稱加料量(kg)AE03342磷酸9. 15次亞磷酸鈉0. 26P2O593MAP-L295片堿6. 83三乙醇胺3. 41去離子水105
工藝過程
A.在反應(yīng)釜中，加入171kg的AE03和9. 15kg的磷酸，加熱到70°C，攪拌下反應(yīng)3小時(shí)；
B.加入0. 26kg的次亞磷酸鈉和2. 6kg的去離子水；
C.降溫到45°C以下并維持溫度不超過45°C，加47kg的P2O5,分4次每次間隔20分鐘投P2O5，加畢后繼續(xù)在45°C下攪拌反應(yīng)4小時(shí)；
D.加熱到70°C反應(yīng)12小時(shí)；
E.降溫到30-45。。，加171kg的AE03，然后加熱到70°C反應(yīng)3小時(shí)；
F.降溫到45°C以下，投46kg的P2O5,分4次每次間隔20分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在45°C下攪拌反應(yīng)4小時(shí)；
G.加熱到50°C反應(yīng)16小時(shí)，得反應(yīng)混合物；
H.取樣化驗(yàn)，測得反應(yīng)混合物中的單酯含量達(dá)到60%以上時(shí)，加入熔融狀態(tài)的295kg的MAP-L，攪拌均勻，得混合液；
I.在混合液溫度為50°C時(shí)，加入用68. 3kg的去離子水和6. 83kg的片堿配成的堿液以及34. Ikg的去離子水和3. 41kg的三乙醇胺配成的溶液，加畢后在55°C下繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)，得到產(chǎn)物；
J.取樣化驗(yàn)，測得產(chǎn)物中固體含量為90. 02%，單酯含量為72. 15%，雙酯含量為 8. 24%，磷酸含量為5. 04%，色澤< 30，已達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，包裝出料，所得到的月桂基醚磷酸酯外觀為淺黃色粘稠液體，冷卻后為微黃色接近無色膏狀體。
以上對(duì)本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種月桂基醚磷酸酯的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟A.在反應(yīng)釜中，加入AEO3總投料量的45-55%和1_3%的磷酸，加熱到40_80°C，攪拌下反應(yīng)0. 5-3小時(shí)，所述AE03的總投料量為40-55%,；B.加入0.03-0. 06%的次亞磷酸鈉和0. 4-0. 6%的去離子水；C.降溫到45°C以下，加P2O5總投料量的45-55%的P2O5,分4_15次每次間隔5_30分鐘投P2O5，加畢后繼續(xù)在45°C以下攪拌反應(yīng)1-5小時(shí)，所述P2O5的總投料量為8-12% ；D.加熱到50-80°C反應(yīng)4-12小時(shí)；E.降溫到30-50°C，投剩余的AEO3，然后加熱至Ij40_80°C反應(yīng)0. 5-3小時(shí)；F.降溫到45°C以下，投剩余的P2O5,分4-15次每次間隔5-30分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在45°C以下攪拌反應(yīng)1-5小時(shí)；G.加熱到50-80°C反應(yīng)4-16小時(shí)，得反應(yīng)混合物；H.取樣化驗(yàn)，當(dāng)檢測到反應(yīng)混合物中的單酯含量達(dá)到60%以上時(shí)，加入熔融狀態(tài)的 25-35 %的MAP-L，攪拌均勻，得混合液；I.在混合液溫度為50-85°C時(shí)，加入用0.5-0. 8%的片堿和2_7%的去離子水配成的堿液以及0. 2-0. 5%的三乙醇胺和1-5%的去離子水配成的溶液，加畢后繼續(xù)反應(yīng)1-5小時(shí)， 得到所述月桂基醚磷酸酯；A-I步驟中，所述各反應(yīng)物的百分比表示各反應(yīng)物的投料量占所有反應(yīng)物投料量總和的質(zhì)量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的月桂基醚磷酸酯的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟A.在反應(yīng)釜中，加入25.58%的AE03和I. 8%的磷酸，加熱到70°C，攪拌下反應(yīng)2小時(shí)；B.加入0.05%的次亞磷酸鈉和0. 5%的去離子水；C.降溫到450C以下，加5.19%的P2O5,分4次每次間隔20分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在 45°C以下攪拌反應(yīng)2小時(shí)；D.加熱到70°C反應(yīng)4小時(shí)；E.降溫到30-45。。，加25.58%的AE03，然后加熱到70°C反應(yīng)2小時(shí);F.降溫到450C以下，加5.19%的P2O5,分4次每次間隔20分鐘投P2O5,加畢后繼續(xù)在 45°C以下攪拌反應(yīng)2小時(shí)；G.加熱到70°C反應(yīng)6小時(shí)，得反應(yīng)混合物；H.取樣化驗(yàn)，當(dāng)檢測到反應(yīng)混合物中的單酯含量達(dá)到60%以上時(shí)，加入熔融狀態(tài)的 27. 2 %的MAP-L，攪拌均勻，得混合液；I.在混合液溫度為60°C時(shí)，加入用5.4%的去離子水和0. 54%的片堿配成的堿液以及2.7%的去離子水和0. 27%的三乙醇胺配成的溶液，加畢后在67°C下繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)，得到所述月桂基醚磷酸酯；A-I步驟中，所述各反應(yīng)物的百分比表示各反應(yīng)物的投料量占所有反應(yīng)物投料量總和的質(zhì)量百分比。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種月桂基醚磷酸酯的制備方法。本發(fā)明在工藝中采用分步加AEO3和P2O5的方法，并加入磷酸和MAP-L，不僅提高了產(chǎn)品中單酯的含量，而且不需加雙氧水就可使產(chǎn)品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)色澤要求，降低刺激性，泡沫豐富，綜合性能好，適合應(yīng)用于洗面奶、洗手液、潔面乳等化妝品領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B01F17/20GK102527293SQ20111043117
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者李睿 申請(qǐng)人:天津先光化工有限公司