НЕИОНОГЕННЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Производство неионогенных ПАВ началось с 30-х годов и в настоящее время достигло значительных размеров. В качестве исходного вещества, составляющего гидрофобную часть молекулы, можно использовать разнообразные соединения, способные реагировать с оксидом этилена и содержащие достаточно длинные цепи углеродных атомов (высшие спирты, карбоновые кислоты, алкилфенолы). В зависимости от этого неионогенные ПАВ классифицируют на следующие основные группы:

Полиоксиэтилированные алкилфенолы (изооктил-, нонил-, додецилфенолы), называемые ОП, с цифрой, отвечающей числу введенных оксиэтильных групп (ОП-7,ОП-10):

Продукты полиоксиэтилирования высших карбоновых кислот (стеариновой, олеиновой или смесей высших жирных кислот, получаемых окислением парафина):

Продукты полиоксиэтилирования высших спиртов (олеилового, стеаринового, спиртов оксосинтеза или гидрирования высших жирных кислот, полученных окислением парафина) и соответствующих меркаптанов

Продукты полиоксиэтилирования амидов высших кислот,сульфамидов и аминов:

Полимерные неионогенные ПАВ, у которых гидрофобной группировкой служат полипропиленгликоли с молярной массой от 800 до нескольких тысяч в результате наличия метальных групп обладают достаточным гидрофобным действием. При их оксиэтилировании по концевым гидроксильным группам получаются моющие вещества:

Все эти продукты являются вязкими жидкостями, пастами или воскообразными веществами, растворимыми в воде. Их физические технические свойства можно изменять в широких пределах, выбирая гидрофобную часть молекулы и число оксиэтильных звеньев в гидрофильной цепочке. По химическому составу они неоднородны: при постепенном росте оксиэтилированной цепи образуется смесь продуктов с различным числом оксиэтильных звеньев. Так как в этой последовательно-параллельной реакции скорости отдельных стадий довольно близки друг к другу, то содержание соединений разной степени оксиэтилирования примерно соответствует функции распределения Пуассона. Типичная кривая распределения неионогенных моющих веществ по числу оксиэтильных групп изображена на рис. 84. Обычно моющие вещества характеризуют средним числом оксиэтильных звеньев (например, ОП-7, ОП-10. стеарокс-6), которое приблизительно соответствует максимуму на кривой распределения.

Пенообразующая способность неионогенных моющих веществ, как правило, меньше, чем у ионогенных. Для оксиэтилированных изононилфенолов максимум пенообразующей способности наблюдается при введении 15-20 оксиэтильных групп, причем удлинение или введение второй алкильной группы в фенол уменьшает пенообразующую способность. К тому же результату приводит удлинение гидрофобной части молекулы и для других неионогенных веществ.

Моющая способность неионогенных ПАВ является высокой даже без добавок фосфатов или карбоксиметилцеллюлозы. Они сохраняют моющие свойства в жесткой воде и отличаются от ионогенных веществ способностью препятствовать обратному оседанию загрязнений на ткань и совместимостью с большинством красителей и пр. Они находят все расширяющееся применение для стирки различных тканей (чаще в виде смесей с ионогенными веществами), мойки и обработки шерсти, в качестве компонентов косметических препаратов, в кожевенной промышленности.

Все неионогенные моющие вещества на основе оксида этилена получают при 150-250 °С в присутствии оснований в качестве катализаторов (около 0,3 % NaOH или метилата натрия) при атмосферном или повышенном давлении (до 2 МПа).

Производство неионогенных ПАВ составляет 25 % общего объема выпуска синтетических ПАВ.

Реакционные узлы

Процесс можно осуществлять в адиабатических гомогенных условиях в воде или спирте при 150-200 °С и 2 МПа (колонны, не имеющие поверхности теплообмена), в кожухотрубных аппаратах, колоннах с выносным теплообменником, аппаратах, в которых жидкую реакционную массу прокачивают через специальные форсунки и вбрызгивают в реакционную зону, где находится газообразного a-оксид, что существенно увеличивает поверхность контакта фаз.