[发明专利]一种烷基醚羧酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烷基醚羧酸盐的制备方法，屈于有机化学中阴离子表面活性剂的合成技术领域。

背景技术

烷基醚羧酸盐是一类新型的绿色表面活性剂，其水溶性、化学稳定性、润湿性、乳化性、抗硬水、泡沫性能好，洗涤力及钙皂分散力强，尤其对皮肤刺激性小，可作为原油破乳剂、稠油降粘剂、污水处理剂、柔染剂、乳化剂、抗静电剂等，是硫酸盐的理想替代品，应用潜力很大。目前，世界上生产烷基醚羧酸盐的主要工艺路线是羧甲基化法，即采用脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚及其它聚氧乙烯/聚氧丙烯醚等分子中含羟基的有机烷基醚为原料，以氯乙酸(及其他氯代烷基羧酸)及其盐为羧甲基化剂，在一定温度和碱性条件下对烷基醚进行羧甲基化反应，反应原理是willialnson合成法。经过几十年的发展，国内外已取得了一系列研究成果，如德国Hule公司1982年的专利EP0106018中，用氯乙酸的水溶液或低碳醇溶液做羧甲基化剂，由于反应体系中引入了水或低碳醇，氯乙酸易发生水解或醇解等副反应。1989年美国P&G公司专利EP0399751中，用叔丁醇钠做催化剂、氯乙酸钠为羧甲基化剂，该方法可以减少氯乙酸钠的水解副反应，但叔丁醇钠价格昂贵，成本较高。中国专利CN03143315采用氢氧化钠作催化剂、氯乙酸做羧甲基化剂，将氯乙酸溶解于部分烷基醚中进行滴加的方法制备高品位醚羧酸盐；该方法过程简单，操作方便，但反应温度较高，且对于流动性差或不流动的聚醚该工艺无法实现；而生产过程中随着烷基醚羧酸盐的生成，反应体系粘度增大，体系的传热和传质困难，转化率难以提高。专利CN200810163992中采用甲醇钠或乙醇钠作催化剂，以氯乙酸盐为羧甲基化剂制备脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐，该方法采用了有机碱作催化剂，催化活性提高，但反应体系的传热和传质问题仍未解决，且成本也没有优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法合理，操作简单，反应条件温和，转化率高且生成的副产物易于除去，既具有较高的成本优势，又能有效解决反应体系传热和传质问题的烷基醚羧酸盐制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种烷基醚羧酸盐的制备方法，其特征在于包括以下方法步骤：

a、按照下述摩尔比进行备料：

烷基醚∶无机碱和金屈醇化物∶氯乙酸＝1∶1.5～2.5∶1.0～1.3；

b、将氯乙酸溶于有机溶剂，置于恒压滴液漏斗备用；

c、将烷基醚和无机碱放入反应器中，在40～80℃和真空条件下脱水碱化，然后用惰性气体置换真空；

d、保持温度为40～80℃，在上述反应物中一次性加入金屈醇化物，在惰性气体保护下滴加氯乙酸溶液，反应完毕后调节PH值至中性，趁热过滤除盐，经蒸馏脱溶剂后即得产品；

上述的烷基醚是分子中含有羟基的烷基醚；上述的无机碱和金屈醇化物按照摩尔比为1∶0.5～1.5备料。

上述步骤b中有机溶剂为可溶解氯乙酸和烷基醚的有机溶剂，氯乙酸溶于有机溶剂所得溶液的质量浓度优选为20～50％。

上述步骤c中真空度优选为-0.06～-0.098Mpa，脱水碱化时间优选为0.5～2小时。

上述步骤d中氯乙酸溶液的滴加时间优选为2～4小时，氯乙酸溶液加完后继续反应的时间优选为1～2小时。

上述烷基醚优选为脂肪醇、烷基酚、脂肪胺的聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚或聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段聚醚中的一种或多种任意配比的混合物；更优选为其中的一种。

上述烷基醚中烷基链中C原子数优选为2-18，环氧乙烷加成数优选为1～20，环氧丙烷加成数优选为0～15。

上述的无机碱优选为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氨水；更优选为氢氧化钠。

上述的金屈醇化物优选为醇钠或醇钾；更优选为醇钠。

上述醇钠优选为甲醇钠、乙醇钠或叔丁醇钠；上述的醇钾优选为甲醇钾、乙醇钾或叔丁醇钾。

上述可溶解氯乙酸的有机溶剂优选为丙酮、氯仿、苯或四氢呋喃，更优选为丙酮。

本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果：

1、采用有机溶剂做氯乙酸的溶剂和羧甲基化的反应介质，避免了使用氯乙酸固体进行羧甲基化反应造成的粉尘污染和物料损失，且溶剂的存在，降低了反应体系粘度，更利于传热和传质过程的进行，反应条件温和且反应速度快。

2、本发明避免了使用氯乙酸的水溶液或低碳醇溶液进行羧甲基化反应所造成的水解副反应或醇解副反应的加剧，提高了原料的利用率。