脂肪酸甲酯磺酸鈉與油脂乙氧基化物磺酸鈉/脂肪醇醚硫酸鈉的復配性能研究

毛雪彬 洪玉倩 黃 晴 李伏益 徐坤華 葛 贊

（贊宇科技集團股份有限公司，浙江杭州，310009）

為了應(yīng)對石油資源快速消耗問題以及消費者環(huán)保意識的提高，利用可再生資源生產(chǎn)綠色安全、環(huán)境相容性好的表面活性劑，已成為表面活性劑行業(yè)發(fā)展的主要方向之一。脂肪酸甲酯磺酸鈉（MES）是以天然油脂為原料，經(jīng)過氫化、甲酯化、磺化、中和以及老化后得到的一種綠色表面活性劑。具有可再生性、良好的環(huán)境相容性以及去污力好、刺激性低、耐硬水配伍性好等一系列優(yōu)良性能[1-4]。MES主要應(yīng)用于鈣皂分散劑、洗衣粉、餐具洗滌劑、香波、肥皂、輕垢、重垢液體洗滌劑等領(lǐng)域[5-6]，但由于MES的krafft點較高，限制了它在配方中的添加量，往往只能作為輔助表面活性劑，同時，MES作為原料在儲存和運輸過程中也會受到krafft點高的影響。

油脂乙氧基化物磺酸鹽（SNS-80）是天然油脂經(jīng)過乙氧基化、磺化后得到的一種新型綠色表面活性劑，生物降解性好，具有良好地水溶性、耐硬水性、krafft點低和無凝膠區(qū)等優(yōu)點，同各類表面活性劑及洗滌劑助劑都有著優(yōu)良的配伍性能。

因此，本實驗以MES與SNS進行復配，降低體系的krafft點，增大MES在配方中的用量，拓展其應(yīng)用范圍，也有利于MES的儲存和運輸。

1 實驗

1.1 主要試劑與儀器

MES、AES，70%，贊宇科技集團股份有限公司；SNS-80，70%，中輕日化科技有限公司；大豆油，山東魯花集團有限公司。

R2000型全自動泡沫儀，德國；立式去污機，中國日用化學研究院有限公司。

1.2 實驗方法

泡沫性能：采用150mg/kg的硬水將樣品配制成質(zhì)量分數(shù)為0.02%的活性物水溶液，以備泡沫性能測試。動態(tài)泡沫儀參數(shù)：溫度25℃；溶液進樣量250mL；攪拌次數(shù)40次；攪拌時間10s/次；轉(zhuǎn)速：1000r/min；穩(wěn)泡時間15min。

潤濕性能：依據(jù)《GB/T 11983-2008表面活性劑潤濕力測定浸沒法》進行測定。

去污力：依據(jù)GB/T 13174-2008《衣料用洗滌劑去污力及循環(huán)洗滌性能的測定》進行測定。

乳化性能：用去離子水分別配制質(zhì)量分數(shù)為0.1%的復配體系以及表面活性劑單體溶液，在室溫下，去40mL表面活性劑溶液與40mL油相于100mL具塞量筒中，手搖20次后靜置，記錄分出10mL水相的時間。

凍點：將樣品置于恒溫水浴鍋，初始溫度為40℃，每2小時降1℃，直至不流動。

50℃儲存穩(wěn)定性：將樣品置于（50±1）℃烘箱中，觀察樣品分層情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 儲存穩(wěn)定性

配制活性物含量為70%、不同復配比例的MES/SNS樣品置于（50±1）℃的烘箱中，觀察樣品的分層情況，結(jié)果如表1所示。

從表1結(jié)果可以看出，MES與SNS兩者按不同比例配成70%的復合物在50℃條件下很快會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，不能滿足生產(chǎn)及運輸要求。因此，又采用MES與SNS、AES三元復配形成復合物，MES、SNS與AES三種表面活性劑的碳鏈長度相近，具有較好的相容性，會增加復合物體系的穩(wěn)定性。將MES與SNS、AES三者的復配體系置于（50±1）℃的烘箱中，觀察樣品的分層情況，MES、SNS、AES的復配比例見表2，儲存穩(wěn)定性結(jié)果如表3所示。從表3結(jié)果可以看出，加入AES之后的三元復配體系在穩(wěn)定性上有了很大提升，基本能夠滿足生產(chǎn)及運輸要求，但MES的添加量對體系的穩(wěn)定性有著很大影響，當MES在體系中的占比為70%時其穩(wěn)定性要遠遠差于MES占比為60%時的，因此，以MES占比為60%的復配體系進行性能研究。

表1 MES/SNS復配體系的儲存穩(wěn)定性

2.2 凍點

復配體系與SNS、MES及AES單體的凍點測定結(jié)果如表4所示，SNS單體的凍點小于0℃，MES單體的凍點為40℃，通過復配之后體系的凍點要明顯低于MES單體，有利于MES產(chǎn)品的儲存、運輸以及在配方中的應(yīng)用。

2.3 泡沫性能

利用R2000型全自動泡沫儀測定了復配體系及三種表面活性劑單體的泡沫性能，結(jié)果如圖1和圖2所示。從圖1、圖2結(jié)果可以看出，SNS單體的起泡性和穩(wěn)泡性能較MES與AES單體差；復配之后的體系的起泡性和穩(wěn)泡性能都有了顯著提升，與單一MES產(chǎn)品相差不大，說明通過復配之后的產(chǎn)品不會影響MES的泡沫性能。

表2 MES/SNS/AES三元體系復配表

表3 MES/SNS/AES復配體系的儲存穩(wěn)定性

表4 配體系及單體的凍點

圖1 復配體系及單體的起泡性

圖2 復配體系及單體的穩(wěn)泡性

2.4 潤濕性能

在25℃下，用帆布沉降法測定復配體系以及MES、SNS以及AES三種單體的潤濕性能，結(jié)果如表5所示。從表5結(jié)果可以看出，MES單體的乳化性能最好，只要60s就能完全將織物潤濕，SNS單體的潤濕性能很差，通過復配之后體系的潤濕力較MES單體差，但遠優(yōu)于SNS單體的潤濕力。

2.5 乳化性能

測定了復配體系與MES、SNS以及AES三種表面活性劑單體對大豆油的乳化性能，結(jié)果如圖3所示。從圖3結(jié)果可以看出，MES單體的乳化力優(yōu)于SNS單體，但比AES單體要差，通過復配之后，3#、4#及5#樣品的乳化力要明顯優(yōu)于MES單體，并與AES單體的乳化力相當，說明通過復配之后的體系不會影響MES的乳化性能。

2.6 去污性能

測定了復配體系與MES、SNS以及AES三種表面活性劑單體對炭黑與皮脂國標污布的去污力，結(jié)果如表6所示。從表6結(jié)果可以看出，SNS單體對炭黑與皮脂污布的去污力要比MES與AES單體稍差，復配體系的去污力要優(yōu)于SNS與MES單體并與AES單體相當，說明通過復配之后體系的去污力不會受到影響。

3 結(jié)論

SNS-80具有非離子和陰離子表面活性劑的特性，通過對MES與SNS、AES復配體系的性能研究可以得出如下結(jié)論：

（1）復配之后體系的凍點下降，明顯低于MES單體的凍點，有利于產(chǎn)品的儲存、運輸以及在配方中的應(yīng)用。

（2）復配之后體系的乳化力和去污力均較MES單體好；復配體系的泡沫與潤濕性能與MES單體相差不大，說明通過復配之后不會影響MES的各種性能。

圖3 復配體系及單體的乳化性能

表5 復配體系及單體的潤濕性能

表6 復配體系及單體的去污力