改性油脂乙氧基化物與平平加二元復配體系的性能研究

張 勇，周婧潔，孫永強，孫晉源，梁慧斌，武華萍

（中國日用化學研究院有限公司，山西 太原 030001）

近年來衣物用液體洗滌劑在中國洗滌劑市場上得到了迅猛發展，洗滌劑總量的持續增長必定拉動表面活性劑行業的快速增長［1-3］。對于液體洗滌劑的需求方面，國內消費者與歐美發達國家的消費者之間的認識有一定差距，但是綠色天然、健康溫和、安全環保、濃縮節能、多功能以及多用途化等趨勢不會改變［4, 5］。

改性油脂乙氧基化物（SOE-N-60）是一種以天然油脂為原料制得的綠色環保的非離子表面活性劑，其水溶液無凝膠相區，安全無刺激，在濃縮型洗滌劑中具有十分廣闊的應用前景［6,7］。C12-14油脂是一種重要的表面活性劑原料，目前我國C12-14油脂來源主要依賴于進口。平平加O-25、平平加O-20以C16-18油脂為原料，通過乙氧基化可得到一種具有很好去污性能的非離子表面活性劑，因其常溫下為固體，水溶液在高濃度下成凝膠狀態，在很大程度上限制了其使用。如果能將該非離子表面活性劑與其他產品復配，得到具有很好溶解性的液體產品，就可以有效代替C12-14油脂為原料的產品，使我國表面活性劑市場擺脫對國外C12-14油脂的依賴?；诖?，筆者期望通過將平平加O-25、平平加O-20與SOE-N-60復配改善產品常溫下的狀態，充分發揮其優良的表面活性性能。本文主要考察SOE-N-60與平平加O-25、平平加O-20二元復配體系以不同比例復合時的性能，以期獲得綜合性能優良的表面活性劑復配產品，為液體洗滌劑的開發提供新的原料支持和發展方向。

1 實驗部分

1.1 主要試劑與儀器

SOE-N-60，工業級，中輕日化科技有限公司；平平加O-25、平平加O-20，工業級，天津浩元精細化工股份有限公司；液體石蠟，分析純， 天津市科密歐化學試劑公司；乙酸乙酯，分析純，天津市天新精細化工開發中心；帆布片，上海市紡織工業技術監督所 。羅氏泡沫儀、RHLQ-Ⅲ型立式去污機，中國日用化學研究院有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 水溶性

1.2.2 低溫流動性的測定

將復配產品（70%）置于50 mL的透明玻璃樣品瓶中，在一定溫度下靜置30 min后觀察其流動性。如樣品可以流動，等間隔降低溫度，間隔為0.5 ℃，30 min后觀察，試樣不再流動的最高溫度即為凝固點。

1.2.3 潤濕性能的測定

用去離子水配制質量分數為0.15%的復配產品溶液，25 ℃下用吊鉤勾住帆布片浸入到溶液中，開始計時，帆布片開始下沉時結束計時。根據每個樣品所用的時間來判斷表面活性劑的潤濕性，時間越短潤濕性越好。

1.2.4 乳化性能的測定

將40 mL質量分數為0.15%的復配產品溶液和40 mL液體石蠟或大豆油加入到250 mL的錐形瓶中，每隔1 min搖動1次，每次上下搖動5下，搖5次后將混合溶液倒入100 mL量筒中，開始計時，下層分出10 mL水溶液時結束計時。根據每個樣品所用的時間判斷表面活性劑的乳化性能，時間越長乳化性能越好。

1.2.5 去污性能的測定

托伐普坦治療肝硬化腹水伴低鈉血癥療效與安全性的Meta分析 …………………………………………… 李春杏等（6）：833

去污力的測定參照GB/T 13174-2008，用含CaCO30.25%的硬水配制質量分數為0.20%的表面活性劑水溶液，測定溫度為30 ℃。將配制好的表面活性劑溶液洗滌炭黑污布和皮脂污布，通過白度儀分別讀出洗前、洗后白度值，計算白度差值并同時與標準液（已進行了折算）的洗滌前后白度差作比值，得出去污比值。根據去污比值來判斷產品的去污性能，比值越高去污能力越強。

1.2.6 泡沫性能的測定

配制質量分數為0.25%的復配溶液，在50 ℃下參照GB/T 13173.6-2008，用羅氏泡沫儀測定表面活性劑的泡沫性能。自刻度量筒底部注入試液至50 mL刻度線以上，關閉刻度量筒旋塞，靜止5 min，調節旋塞，使液面恰好在50 mL刻度處，打開液管的旋塞，使溶液流下，當滴液管中的溶液流完時，立即開啟秒表并讀取起泡高度，5 min時讀取第2次讀數，重復以上操作2～3次，試樣的發泡性能用起泡高度來表示，穩泡高度用5 min的泡沫高度來表示，取至少3次誤差在允許范圍內的結果平均值為最后結果。

2 結果與討論

2.1 水溶性

配制SOE-N-60與平平加O-25以及平平加O-20的二元復配產品，產品質量分數為70%，溫度為25 ℃。SOE-N-60與其他產品的質量比分別為9∶1～1∶9，復配產品外觀見圖1和圖2。

如圖1所示，SOE-N-60與平平加O-25質量比為9∶1，8∶2，7∶3，6∶4時，復配產品溶液均一透明，流動性好，當二者質量比為5∶5時復配產品黏度增加，開始流動緩慢，二者質量比為4∶6時形成凝膠。

由圖2可知，SOE-N-60與平平加O-20的質量比為9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，5∶5時，復配產品均一透明，流動性能好，當二者質量比為4∶6時復配產品黏度增加，流動緩慢，二者質量比為3∶7時開始形成凝膠，SOE-N-60的含量越高，復配產品溶液狀態越好。

2.2 低溫穩定性

測定了質量分數為70%的不同復配產品的凝固點，結果如表1所示。單一SOE-N-60的凝固點能夠達到-15 ℃，對于二元復配體系，SOE-N-60的加入大大改善了產品的凝固性能，高含量的SOE-N-60復配體系的凝固點較低，二者的質量比為9∶1時產品的凝固點最低可以達到-9 ℃。隨著SOE-N-60含量的降低，產品的凝固點不斷升高。SOE-N-60與平平加O-25的質量比為9∶1，8∶2，7∶3和6∶4的復配產品，SOE-N-60與平平加O-20的質量比為9∶1，8∶2，7∶3，6∶4和5∶5的復配產品的凝固點均低于10 ℃，具有良好的低溫性能，這為平平加產品的應用提供了較好的保證。

表 1 SOE-N-60與平平加O-25、平平加O-20不同質量比下復配產品的凝固點Tab.1 Freezing points of different mass ratio compound products of SOE-N-60 with peregal O-25 and peregal O-20 respectively

2.3 潤濕性能

平平加O-25以及平平加O-20因為本身的親水性太強，因此產品的潤濕性能很差，潤濕時間長達3～4 h，表2給出了SOE-N-60與平平加O-25、平平加O-20復配時的潤濕性能。由表2可以看出，與SOE-N-60的9.25 min的潤濕時間相比，復配產品的潤濕時間略有延長，但是相比于平平加O-25以及平平加O-20，均得到了較大的改善。表明復配體系產生了一定的協同相互作用，大大提高了潤濕性能。

表 2 SO E-N-60與平平加O-25、平平加O-20不同質量比下復配產品的潤濕性能Tab.2 We tting properties of different mass ratio compound products of SOE-N-60 with peregal O-25 and peregal O-20 respectively

2.4 乳化性能

乳化性能是表面活性劑產品的一個重要性能，較好的乳化性能能將相應的油脂更好的溶解到表面活性劑的膠束中，使油脂更容易被清洗，復配產品對大豆油和液體石蠟的乳化性能如圖3和圖4所示。

由圖3可以看出，由于平平加O-25對大豆油的乳化能力較差，SOE-N-60與平平加O-25復配產品的乳化性能隨著平平加O-25的比例不斷增加呈現逐漸降低的趨勢。SOE-N-60與平平加O-20復配產品隨著平平加O-20的比例增加不斷增強，這是由于平平加O-20對大豆油具有良好的乳化性能，有效提升了復配產品的乳化性能。

由圖4可知，SOE-N-60與平平加對液體石蠟的乳化性能具有一定的增效效果，復配產品對液體石蠟的乳化性能均優于單一產品。隨著平平加產品含量不斷增高，對液體石蠟的乳化性能不斷增強。SOE-N-60與平平加O-20的質量比為5∶5時，產品對液體石蠟的乳化能力最強。

2.5 去污性能

去污力是衡量洗滌劑產品的重要指標之一，測定了復配產品的去污性能并將其與單一產品進行對比，其結果如圖5和圖6所示。由圖可以看出，SOE-N-60與平平加產品有協同增效效果，復配產品的炭黑及皮脂性能基本上均優于單一的SOE-N-60，平平加O-20以及平平加O-25。復配之后，產品的去污性能均得到了改善，SOE-N-60與平平加O-20的質量比為9∶1時產品對炭黑的去污性能最優，SOE-N-60與平平加O-20的質量比為6∶4時產品對皮脂的去污性能最優。

2.6 泡沫性能

泡沫是一種復雜的分散體系，表面活性劑是典型的容易產生泡沫的體系，起泡性能好的物質可用做起泡劑。但是表面活性劑生成泡沫的能力和其他一些性能（如潤濕、去污性能）并無一定關系。高泡沫的洗滌劑產品需要大量的水漂洗，不符合當今環保節水化的要求，因此，低泡型的產品是當前液體洗滌劑發展的主流趨勢［7-9］，復配產品的泡沫性能如圖7和8所示。由圖可以看出，復配體系的起泡性能略優于SOE-N-60，穩泡性能與SOE-N-60基本接近，適用于低泡液體洗滌劑產品的開發。

3 結論

1）SOE-N-60分別與平平加O-20、平平加O-25進行復配，總質量分數為70%。其中，SOE-N-60與平平加O-25復配產品的質量比為9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，SOE-N-60與平平加O-20的復配產品質量比為9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，5∶5時，復配產品均一透明、流動性良好，且凝固點低于10 ℃以下。

2）SOE-N-60與平平加O-20復配產品對大豆油的乳化性能隨著平平加O-20比例的增加而不斷增加，SOE-N-60與平平加O-25復配產品對大豆油的乳化性能隨著平平加O-25比例的增加而不斷降低。SOE-N-60與平平加O-20、平平加O-25對液體石蠟的乳化有增效效果，復配產品對液體石蠟的乳化性能優于單一產品。

3）SOE-N-60與平平加O-20、平平加O-25的二元復配體系在去污性能方面均表現出一定的協同增效作用，復配產品的去污力均高于單一產品。

4）SOE-N-60與平平加O-20、平平加O-25的二元復配體系的泡沫均低于平平加，而高于SOE-N-60，適合用于低泡液體洗滌劑產品的開發。