SPAN—SA—COONa系列表面活性劑合成及性能研究

呂巖

摘 要：SPAN-SA-COONa系列表面活性劑由琥珀酸酐（SA）與失水山梨醇脂肪酸酯（Span）通過酯化反應合成，該類化合物分子中含有羧酸鈉、醚鍵、羥基，因而具有良好的表面活性。該文通過酯化反應合成了SPAN-SA-COONa系列產品，測定了表面性質，對系列產品的表面活性及水解穩定性進行了分析。

關鍵詞：琥珀酸酐 失水山梨醇脂肪酸酯 酯化 表面活性

中圖分類號：TQ423 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（b）-0115-02

脂肪醇醚羧酸鈉是一類性能優異的新型表面活性劑，因為分子中同時含有羧酸鈉、醚鍵、羥基等基團，具有復合型表面活性劑的優點[1]。這類醚化羧酸鹽類表面活性劑在國際上發展迅速，被譽為20世紀90年代主要綠色表面活性劑之一[2-3]。該文以失水山梨醇脂肪酸酯為底物，通過與琥珀酸酐進行酯化反應，再進一步皂化，得到SPAN-SA-COONa系列產品，并對該系列產品的表面性能及洗滌性能進行了測試。

1 實驗

1.1 實驗試劑

1.2 實驗步驟

1.2.1 SPAN-SA-COONA的合成

將失水山梨醇脂肪酸酯、四氫呋喃加入到三口燒瓶中。加熱到反應所需溫度時加入一定量的琥珀酸酐進行酯化反應，反應結束后降溫，在冰水浴中冷卻同時向其中加入一定量的甲醇使產品析出。進行抽濾和干燥后即得到所要的產品。將得到的中間產品用氫氧化鈉水溶液進行皂化，得到SPAN-SA-COONa系列產品。

1.2.2 SPAN-SA-COONA的表面性質測定

1.2.3 SPAN-SA-COONA的穩定性測定

2 結果與討論

2.1 SPAN-SA-COONA系列的合成

不同失水山梨醇脂肪酸酯原料與琥珀酸酐的酯化反應因其原料結構不同而有所差異，實驗發現：該酯化反應在以四氫呋喃為溶劑時，反應速率較快，其它條件對酯化反應影響的實驗結果見表1。

由（表1）可以看出，當選用不同失水山梨醇脂肪酸酯為原料時，酯化反應條件是不同的，其中脂肪鏈節相對短的Span-20酯化反應條件最為溫和，轉化率也最高，而脂肪鏈節相對較長的Span-60和Span-80因為空間位阻較大，需要在較高的溫度下，反應較長時間，琥珀酸酐過量才能使得Span原料轉化率達到較高。制得的SPAN-SA酯基羧酸中間體，用氫氧化鈉水溶液在室溫條件下進行皂化，SPAN-SA-COONA系列表面活性劑。

2.2 SPAN-SA酯基羧酸鹽的表面性質測定

表2為制備的SPAN-SA-COONa系列表面活性劑的表面性質。

由表2可以看出，制備的SPAN-SA-COONa系列表面活性劑產物在中性條件下具有較高的表面活性（具有較低的表面張力和較低的臨界膠束濃度），而在堿性條件下，表面活性有有所下降，但是，潤濕、乳化、等應用性能有明顯提高（潤濕需要時間較短，乳化相析時間較長）。而且，SPAN-20為原料制備的產品，因其分子中的脂肪鏈節較短，在水中具有更好的溶解性能，應用更為便利，適合于用作洗滌劑的配制；而SPAN-60、SPAN-80為原料制備的產品，則具有更好的乳化性能。

2.3 SPAN-SA-COONa表面活性劑的穩定性研究

SPAN-SA-COONa系列表面活性劑因為分子中含有兩個酯基，當外界酸堿條件或溫度變化時，酯基是否穩定，是該類表面活性劑應用時必須考慮的問題。表3為不同條件下，SPAN20-SA-COONa穩定性數據。

由表3可以看出，影響SPAN20-SA-COONa水解的主要因素是pH值和使用溫度。在具體應用時，應該避免同時采用強堿和高溫的環境，使得酯基水解得到有效的控制。

3 結語

（1）以失水山梨醇脂肪酸酯和琥珀酸酐為原料，合成出SPAN-SA-COONa系列表面活性劑，并對合成工藝進行了優化。

（2）測定了SPAN-SA-COONa系列產品的表面活性及應用性質，并對其穩定性進行了實驗。結果表明，該系列產品在弱堿條件下，具有較好的乳化性和潤濕性，而在中性條件下，具有較好的表面活性和穩定性。

參考文獻

[1] 張可.復配表面活性劑對復合驅油體系性能影響研究[J].日用化學工業，2007，37（5）：305-308.

[2] 唐萬利.羧酸鹽表面活性劑與兩親聚合物相互作用研究[J].日用化學工業，2011，41（3）：157-160.

[3] 黃良仙.新型醇醚羧酸鹽表面活性劑的制備及性能研究[J].精細石油化工，2008，25（6）：23-25.endprint

摘 要：SPAN-SA-COONa系列表面活性劑由琥珀酸酐（SA）與失水山梨醇脂肪酸酯（Span）通過酯化反應合成，該類化合物分子中含有羧酸鈉、醚鍵、羥基，因而具有良好的表面活性。該文通過酯化反應合成了SPAN-SA-COONa系列產品，測定了表面性質，對系列產品的表面活性及水解穩定性進行了分析。

關鍵詞：琥珀酸酐 失水山梨醇脂肪酸酯 酯化 表面活性

中圖分類號：TQ423 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（b）-0115-02

脂肪醇醚羧酸鈉是一類性能優異的新型表面活性劑，因為分子中同時含有羧酸鈉、醚鍵、羥基等基團，具有復合型表面活性劑的優點[1]。這類醚化羧酸鹽類表面活性劑在國際上發展迅速，被譽為20世紀90年代主要綠色表面活性劑之一[2-3]。該文以失水山梨醇脂肪酸酯為底物，通過與琥珀酸酐進行酯化反應，再進一步皂化，得到SPAN-SA-COONa系列產品，并對該系列產品的表面性能及洗滌性能進行了測試。

1 實驗

1.1 實驗試劑

1.2 實驗步驟

1.2.1 SPAN-SA-COONA的合成

將失水山梨醇脂肪酸酯、四氫呋喃加入到三口燒瓶中。加熱到反應所需溫度時加入一定量的琥珀酸酐進行酯化反應，反應結束后降溫，在冰水浴中冷卻同時向其中加入一定量的甲醇使產品析出。進行抽濾和干燥后即得到所要的產品。將得到的中間產品用氫氧化鈉水溶液進行皂化，得到SPAN-SA-COONa系列產品。

1.2.2 SPAN-SA-COONA的表面性質測定

1.2.3 SPAN-SA-COONA的穩定性測定

2 結果與討論

2.1 SPAN-SA-COONA系列的合成

不同失水山梨醇脂肪酸酯原料與琥珀酸酐的酯化反應因其原料結構不同而有所差異，實驗發現：該酯化反應在以四氫呋喃為溶劑時，反應速率較快，其它條件對酯化反應影響的實驗結果見表1。

由（表1）可以看出，當選用不同失水山梨醇脂肪酸酯為原料時，酯化反應條件是不同的，其中脂肪鏈節相對短的Span-20酯化反應條件最為溫和，轉化率也最高，而脂肪鏈節相對較長的Span-60和Span-80因為空間位阻較大，需要在較高的溫度下，反應較長時間，琥珀酸酐過量才能使得Span原料轉化率達到較高。制得的SPAN-SA酯基羧酸中間體，用氫氧化鈉水溶液在室溫條件下進行皂化，SPAN-SA-COONA系列表面活性劑。

2.2 SPAN-SA酯基羧酸鹽的表面性質測定

表2為制備的SPAN-SA-COONa系列表面活性劑的表面性質。

由表2可以看出，制備的SPAN-SA-COONa系列表面活性劑產物在中性條件下具有較高的表面活性（具有較低的表面張力和較低的臨界膠束濃度），而在堿性條件下，表面活性有有所下降，但是，潤濕、乳化、等應用性能有明顯提高（潤濕需要時間較短，乳化相析時間較長）。而且，SPAN-20為原料制備的產品，因其分子中的脂肪鏈節較短，在水中具有更好的溶解性能，應用更為便利，適合于用作洗滌劑的配制；而SPAN-60、SPAN-80為原料制備的產品，則具有更好的乳化性能。

2.3 SPAN-SA-COONa表面活性劑的穩定性研究

SPAN-SA-COONa系列表面活性劑因為分子中含有兩個酯基，當外界酸堿條件或溫度變化時，酯基是否穩定，是該類表面活性劑應用時必須考慮的問題。表3為不同條件下，SPAN20-SA-COONa穩定性數據。

由表3可以看出，影響SPAN20-SA-COONa水解的主要因素是pH值和使用溫度。在具體應用時，應該避免同時采用強堿和高溫的環境，使得酯基水解得到有效的控制。

3 結語

（1）以失水山梨醇脂肪酸酯和琥珀酸酐為原料，合成出SPAN-SA-COONa系列表面活性劑，并對合成工藝進行了優化。

（2）測定了SPAN-SA-COONa系列產品的表面活性及應用性質，并對其穩定性進行了實驗。結果表明，該系列產品在弱堿條件下，具有較好的乳化性和潤濕性，而在中性條件下，具有較好的表面活性和穩定性。

參考文獻

[1] 張可.復配表面活性劑對復合驅油體系性能影響研究[J].日用化學工業，2007，37（5）：305-308.

[2] 唐萬利.羧酸鹽表面活性劑與兩親聚合物相互作用研究[J].日用化學工業，2011，41（3）：157-160.

[3] 黃良仙.新型醇醚羧酸鹽表面活性劑的制備及性能研究[J].精細石油化工，2008，25（6）：23-25.endprint

摘 要：SPAN-SA-COONa系列表面活性劑由琥珀酸酐（SA）與失水山梨醇脂肪酸酯（Span）通過酯化反應合成，該類化合物分子中含有羧酸鈉、醚鍵、羥基，因而具有良好的表面活性。該文通過酯化反應合成了SPAN-SA-COONa系列產品，測定了表面性質，對系列產品的表面活性及水解穩定性進行了分析。

關鍵詞：琥珀酸酐 失水山梨醇脂肪酸酯 酯化 表面活性

中圖分類號：TQ423 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（b）-0115-02

脂肪醇醚羧酸鈉是一類性能優異的新型表面活性劑，因為分子中同時含有羧酸鈉、醚鍵、羥基等基團，具有復合型表面活性劑的優點[1]。這類醚化羧酸鹽類表面活性劑在國際上發展迅速，被譽為20世紀90年代主要綠色表面活性劑之一[2-3]。該文以失水山梨醇脂肪酸酯為底物，通過與琥珀酸酐進行酯化反應，再進一步皂化，得到SPAN-SA-COONa系列產品，并對該系列產品的表面性能及洗滌性能進行了測試。

1 實驗

1.1 實驗試劑

1.2 實驗步驟

1.2.1 SPAN-SA-COONA的合成

將失水山梨醇脂肪酸酯、四氫呋喃加入到三口燒瓶中。加熱到反應所需溫度時加入一定量的琥珀酸酐進行酯化反應，反應結束后降溫，在冰水浴中冷卻同時向其中加入一定量的甲醇使產品析出。進行抽濾和干燥后即得到所要的產品。將得到的中間產品用氫氧化鈉水溶液進行皂化，得到SPAN-SA-COONa系列產品。

1.2.2 SPAN-SA-COONA的表面性質測定

1.2.3 SPAN-SA-COONA的穩定性測定

2 結果與討論

2.1 SPAN-SA-COONA系列的合成

不同失水山梨醇脂肪酸酯原料與琥珀酸酐的酯化反應因其原料結構不同而有所差異，實驗發現：該酯化反應在以四氫呋喃為溶劑時，反應速率較快，其它條件對酯化反應影響的實驗結果見表1。

由（表1）可以看出，當選用不同失水山梨醇脂肪酸酯為原料時，酯化反應條件是不同的，其中脂肪鏈節相對短的Span-20酯化反應條件最為溫和，轉化率也最高，而脂肪鏈節相對較長的Span-60和Span-80因為空間位阻較大，需要在較高的溫度下，反應較長時間，琥珀酸酐過量才能使得Span原料轉化率達到較高。制得的SPAN-SA酯基羧酸中間體，用氫氧化鈉水溶液在室溫條件下進行皂化，SPAN-SA-COONA系列表面活性劑。

2.2 SPAN-SA酯基羧酸鹽的表面性質測定

表2為制備的SPAN-SA-COONa系列表面活性劑的表面性質。

由表2可以看出，制備的SPAN-SA-COONa系列表面活性劑產物在中性條件下具有較高的表面活性（具有較低的表面張力和較低的臨界膠束濃度），而在堿性條件下，表面活性有有所下降，但是，潤濕、乳化、等應用性能有明顯提高（潤濕需要時間較短，乳化相析時間較長）。而且，SPAN-20為原料制備的產品，因其分子中的脂肪鏈節較短，在水中具有更好的溶解性能，應用更為便利，適合于用作洗滌劑的配制；而SPAN-60、SPAN-80為原料制備的產品，則具有更好的乳化性能。

2.3 SPAN-SA-COONa表面活性劑的穩定性研究

SPAN-SA-COONa系列表面活性劑因為分子中含有兩個酯基，當外界酸堿條件或溫度變化時，酯基是否穩定，是該類表面活性劑應用時必須考慮的問題。表3為不同條件下，SPAN20-SA-COONa穩定性數據。

由表3可以看出，影響SPAN20-SA-COONa水解的主要因素是pH值和使用溫度。在具體應用時，應該避免同時采用強堿和高溫的環境，使得酯基水解得到有效的控制。

3 結語

（1）以失水山梨醇脂肪酸酯和琥珀酸酐為原料，合成出SPAN-SA-COONa系列表面活性劑，并對合成工藝進行了優化。

（2）測定了SPAN-SA-COONa系列產品的表面活性及應用性質，并對其穩定性進行了實驗。結果表明，該系列產品在弱堿條件下，具有較好的乳化性和潤濕性，而在中性條件下，具有較好的表面活性和穩定性。

參考文獻

[1] 張可.復配表面活性劑對復合驅油體系性能影響研究[J].日用化學工業，2007，37（5）：305-308.

[2] 唐萬利.羧酸鹽表面活性劑與兩親聚合物相互作用研究[J].日用化學工業，2011，41（3）：157-160.

[3] 黃良仙.新型醇醚羧酸鹽表面活性劑的制備及性能研究[J].精細石油化工，2008，25（6）：23-25.endprint