الكحول الدهني - أحد العناصر الأساسية للخافضات السطحية
May 31, 2023Fatty alcohol is aliphatic alcohol with 8 to 22 carbon atomic chains. Fatty alcohol usually has an even number of carbon atoms and a hydroxyl group attached to the end of the carbon chain.
One of the raw materials of surfactants used in detergents. The general formula is ROH.The R of alcohol used in detergent is usually a hydrocarbon group of C12~C18. The high carbon fatty alcohologen is amphiphilic, that is, there are hydrophobic groups such as hydrocarbon chains, and there are hydrophilic groups such as hydroxyl groups.
Due to the low solubility in water, it is necessary to add hydrophilic groups or convert hydroxyl groups into sulfate groups to achieve the necessary hydrophilic-oil equilibrium value.When fatty alcohol derivatives have sufficient hydrophilic groups to dissolve in water and form aggregates (micelles), they are surfactants.For example, dodecanol is insoluble in water, but when it becomes sodium dodecanol sulfate, due to the addition of a sulfate group (- SO3-), its water solubility becomes better and it can form micelles in water. When a certain concentration is reached, it shows very good surface activity. People have utilized this characteristic to produce a variety of surfactants with various excellent properties using fatty alcohols as raw materials.
The Development Process of Fatty Alcohol
Fatty alcohols the earliest anionic detergents which prepared from whale wax, and the resulting mixed fatty alcohols were sulfonated and neutralized to form sulfates. Subsequently, coconut oil, palm oil, and butter with abundant sources were developed and utilized as raw materials. The fatty acids obtained from hydrolysis are reduced to alcohols. Commonly referred to natural fatty alcohols.After the development of petrochemical industry, fatty alcohols produced from petroleum products are called synthetic fatty alcohols. High pressure hydrogenation, Ziegler process and carbonyl synthesis are important methods to produce fatty alcohols. If the hair mask contains unsaturated fatty alcohol, can repair and nourish hair. Adding fatty alcohol to lip gloss can enhance the smoothness of the product during use.
Production Methods of Fatty Alcohol
1. High-pressure hydrogenation method
Fatty alcohol was obtained from animal and plant oils by high-pressure hydrogenation. In industry, the raw oil is first pretreated, alcohololysis (i.e. transesterification) into fatty acids and then hydrogenated.Fatty acids can also be hydrogenated directly or esterified to produce alcohols. Direct hydrogenation of fatty acids to fatty alcohols requires high material quality. The chemical equation of fatty acid hydrogenation to fatty alcohol is as follows: RCOOH+2H2 -- →RCH2OH+H2O. The chemical equation of fatty acid ester hydrogenation to fatty alcohol is as follows: RCOOR '+2H2 -- →RCH2OH+R' OH. High-pressure hydrogenation method has fixed bed method and suspended bed method, but its basic process flow is the same.
2. Ziegler method
Using ethylene as raw material and the action of trialkylaluminum, aluminum alcohol compounds can be prepared through chain growth and oxidation. Afterwards, aluminum alcohol compounds are hydrolyzed, neutralized, and fractionated to obtain fatty alcohols. This method was created by K. Ziegler in 1954, and was first put into production by the Continental Oil Company in 1962. The product is a straight-chain dicarbon alcohol. The main reactions of this production method include the following steps:
Preparation of triethyl aluminum (hydrogenation and addition reaction):
Al+H2+2Al (C2H5) 3- → 3Al (C2H5) 2H
3Al (C2H5) 2H+3C2H4- → 3Al (C2H5) 3
Preparation of alkyl aluminum (chain growth reaction):
Al (C2H5) 3+3nC2H4- → R3Al
Preparation of aluminum alkoxide (oxidation reaction):
R3Al+O2- → Al (OR) 3
إنتاج الكحول الدهني (تفاعل التحلل المائي):
Al (OR) 3 + H2SO4- → Al2 (SO4) 3 + 3ROH أو
Al (OR) 3 + H2O - → Al2O3 + 3ROH
3. طريقة تصنيع الكربونيل
يتم تصنيع الألدهيدات من الأوليفينات وأول أكسيد الكربون والهيدروجين تحت ظروف الحفاز والضغط. تحتوي الألدهيدات على ذرة كربون أكثر من الأوليفينات الخام. الألدهيدات مهدرجة لإنتاج الكحولات الدهنية. اكتشف الكيميائي الألماني O. Leren تفاعل الألدهيد (تفاعل OXO) للأولفين في عام 1938.
تفاعل OXO كالتالي:
تفاعل الألدهيد (الفورمالديهايد أو التشكيل المائي)
تطبيق وتطوير سوق منتجات الكحول الدهنية
الكحول الدهني الطبيعي المرتفع هو المادة الخام الأساسية للمنتجات الكيميائية الدقيقة مثل المنظفات ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي ، والملدنات ، وما إلى ذلك. وهناك الآلاف من المنتجات الكيميائية الدقيقة التي يتم إنتاجها منه ، والتي تُستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية ، والبترول ، والمعادن ، والمنسوجات ، والآلات والتعدين والبناء والبلاستيك والمطاط والجلود والورق والنقل والغذاء والدواء والصحة والكيماويات اليومية والزراعة.
يمكن إنتاج العديد من المشتقات من الكحوليات الدهنية. تعتبر المواد الخافضة للتوتر السطحي لسلسلة الكحول هي المنتجات الأسرع تطورًا بين مختلف المواد الخافضة للتوتر السطحي منذ الثمانينيات. بصفته مادة فعالة في المنظفات ، فإنه يتمتع بخصائص ممتازة مثل القدرة القوية على إزالة التلوث ، والتوافق الجيد ، وانخفاض الرغوة ، والتحلل البيولوجي السهل ، ومقاومة الماء العسر ، وأداء غسيل المياه بدرجة حرارة منخفضة. لقد تم تدريجياً استبدال سلفونات الكيل بنزين الخطي (LAS) ودوديسيل بنزين سلفونات كجيل ثالث من المواد الخام للمنظفات. أكثر الأنواع تمثيلا هنا هي AEO3 ~ 9 المُصنَّعة من الكحولات الدهنية وأكسيد الإيثيلين ، والتي يمكن أيضًا أن تُسلفن لتوليد AES. هذه الكحوليات عبارة عن مواد خافضة للتوتر السطحي ذات تطبيقات واسعة وطلبات عالية ، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بتحسين الحياة اليومية. الأسواق الحقيقية والمحتملة شاسعة ،
المضافات البلاستيكية هي مواد خام مساعدة لصناعة البلاستيك ، وقد تطورت صناعة المواد المضافة مع تطور صناعة البلاستيك. إن التطور السريع لصناعة البلاستيك في الصين معروف جيدًا. في عام 1985 ، استهلك العالم 13 مليون طن من المضافات البلاستيكية المختلفة ، وكانت الملدنات من أكبر المضافات البلاستيكية المستخدمة. حاليًا ، تجاوزت الطاقة الإنتاجية من الملدنات في الخارج 4.5 مليون طن ، وتجاوزت الطاقة الإنتاجية للصين من الملدنات 500000 طن.
من بين الملدنات ، يلعب ناتج ثنائي بيوتيل الفثالات (DBP) و dioctyl phthalate (DOP) دورًا رئيسيًا. بالإضافة إلى المواد الخام من أنهيدريد الفثاليك ، يعتبر البوتانول والأوكتانول أيضًا من المواد الخام الرئيسية في الإنتاج. في الوقت الحاضر ، يتم استهلاك أكثر من 300000 طن من البوتانول والأوكتانول في الصين كل عام لإنتاج هذين الملدنين. ومع ذلك ، فإن سلاسل الكربون للبوتانول والأوكتانول قصيرة نسبيًا ، كما أن الملدنات التي تنتجها بعيدة كل البعد عن تلبية احتياجات تطوير صناعة معالجة البلاستيك من حيث مقاومة الحرارة ومقاومة الطقس وخصائص العزل الكهربائي. حاليًا ، يتم محاولة الكحولات الدهنية عالية الكربون مثل C10 و C12 و C14 و C16 و C18 وما إلى ذلك لاستبدال البوتانول والأوكتانول ، والتي يمكن أن تنتج منتجات بلاستيكية ذات مقاومة ممتازة للحرارة ومقاومة الطقس ، وأداء العزل الكهربائي ، مما يعزز التوسع في تطبيقات البلاستيك. لذلك ، فإن استخدام الكحولات الدهنية عالية الكربون في صناعة الملدنات البلاستيكية يعد أيضًا أمرًا واعدًا للغاية. موروفر ، الكحول الدهني هو واحد من موادمضاد للرغوة ومزيل الرغوة .
إن استخدام الكحولات الدهنية الطبيعية في الصناعة الكيميائية اليومية له مزايا أكثر على الكحوليات الاصطناعية الكيميائية. على الرغم من أن العديد من مؤشرات الجودة الفيزيائية والكيميائية متشابهة ، لا يزال الناس يفضلون الكحوليات الطبيعية ، والتي أصبحت اتجاهًا "أخضر" شائعًا اليوم. لذلك ، تعتبر الكحولات الدهنية الطبيعية من المواد الخام المثالية في صناعة مستحضرات التجميل ، مثل إنتاج الصابون السائل والقشدي ومعجون الأسنان وكريمات التجميل.