高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的性能研究

方灵丹 黄 晴 洪玉倩 李伏益 徐坤华 魏 振 刘炜康

（赞宇科技集团股份有限公司，浙江杭州，311300）

随着人们生活水平的提高以及环境保护意识的增强，特别是近年来“化妆品，洗浴液”中有害残留物伤人事件，使得全社会更加关注产品对人体和环境的安全性[1-3]；由此，广大消费者对产品的选择越来越倾向天然无刺激类的产品。天然脂肪醇由于碳链长度的恰好适合用于日用洗护产品，促进了以天然油脂为原料的脂肪醇及其衍生产品的大发展，使醇系表面活性剂以更快的速度来替代LAS应用。

近年来，表面活性剂产业的发展，脂肪醇硫酸盐及醇醚硫酸盐的产量不断提高，应用领域也越来越广泛[2]；过去由于原料限制，主要以C12醇、C14醇为主。随着近年来东南亚地区棕榈种植业的发展，为高碳醇的来源提供了更多的选择；尤其棕榈油，含有丰富的C16酸，以此为原料生产的表面活性剂，且具有超强的去污力和配伍能力，生物降解快等优异的性能[4-5]；且价格低廉，替代或部分替代LAS在下游产品中的使用，将使产品具有较强的市场竞争力。

目前，由于高碳醇的Krafft点较高，低温下容易析出，因此开发表面活性剂的系列产品，以适应不同用途的需要，这对拓宽高碳醇（尤其是C16醇）的应用领域很有必要。

1 试验部分

1.1 试剂和溶液

脂肪醇(C12-14)聚氧乙烯醚硫酸钠[AES（2EO）]，70%含量；高碳(C16-18)聚氧乙烯醚硫酸钠，28%含量；脂肪醇硫酸钠（K12），30%含量；烷基苯磺酸（LAS），≥96%含量。上述试验用品均为赞宇科技集团股份有限公司生产的产品。

1.2 仪器

表面张力仪K100，德国KRUSS公司；全自动泡沫测试仪：型号Sita foam tester R-2000，德国SITA；YQ-Z-48B白度计，杭州轻通仪器开发公司；RHLQ立式去污测定机，中国日用化学工业研究院；THQ-5低温恒温水浴锅，宁波天恒仪器厂。

2 实验结果与讨论

2.1 表面张力的测定

采用铂金环法，参照GB/T 11276－2008（环法）；测试条件：试样浓度：0.5%（按100%活性物计），温度：25℃。

由表1表明：高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面张力要优于AES，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐的表面张力随着烃链增加而降低，表面活性剂溶液的表面张力的降低,也意味着与纯水相比施以较少的功就是表面展开成膜,表面活性较高[6]。

表1 表面张力的测定结果

2.2 泡沫的测定

泡沫的测定条件：温度：25℃，水硬度：150mg/kg，质量分数为0.02%的活性物。自动泡沫仪其他参数为：溶液进样量，250 ml；搅拌次数，40次；搅拌时间，10 s/次；转速，1000 r/min。

从图1中可以看出：AES的起泡性优于磺酸、K12、高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠；而K12的克拉夫点要比AES的高，因此在低温下K12的泡沫不佳；随着碳链的增加，克拉夫点越高，因而也影响高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的泡沫。

图1 动态泡沫图

2.3 泡沫的稳定性

测试条件：温度：25℃，水硬度为150 mg/kg，在动态泡沫搅拌40次后，每隔一分钟检测泡沫高度。

从图2中可以看出：4种表面活性剂在15 min泡沫均未明显下降，均具有良好的泡沫稳定性。

图2 泡沫性能

2.4 去污力

采用国标GB/T 13174－2003方法测定去污力，对比C12-14AES、C16-18AES的去污力。实验条件：试样浓度：0.2%；水硬度：250 mg/kg；温度：（30±1）℃；时间：20 min。结果见图3。

图3 去污力

从图3中可以看出：4种表面活性剂对炭黑和皮脂污布的去污比较，高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的去污最佳，醇醚硫酸盐的去污力随着烷基碳链的增加而增强。

2.5 乳化性能

测试方法：分别移取40 ml大豆油，40 ml测试液于250 ml的碘量瓶中，将碘量瓶置于振荡仪上振荡5 min，然后倒入100 ml具塞时筒中静止分层，记录分出10 ml时的时间。测试液的浓度：0.1%活性物；实验温度：（25±1）℃。测定结果见表2。

由表2表明：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠由于在疏水基和亲水基之间嵌入聚氧乙烯链，因而兼具有非离子和阴离子表面活性剂的一些特性[7]。相对要比K12的乳化力稍佳，随着碳链的增加，高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的乳化力加强。

表2 乳化性能的测定结果

2.6 润湿力性能

测试方法：采用国标GB11983浸没法测定阴离子表面活性剂的润湿力。测试条件：浓度：0.1%（100%活性物）；温度：20℃。

由表3表明：醇醚硫酸钠的润湿力优于磺酸和脂肪醇硫酸钠；由于碳链的增加，表面活性剂的克拉夫点增加，因此，在使用时对温度有要求，一般建议在35～40℃左右使用。

表3 润湿性能的测定结果

3 结论

（1）4种表面活性剂表面张力由大到小排序为：K12＞高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠＞LAS＞AES,高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面张力要优于AES，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面张力随着烃链增加而降低。

（2）AES的起泡性优于磺酸、K12、高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠；而K12的克拉夫点要比AES的高，因此在低温下K12的泡沫不佳；随着碳链的增加，克拉夫点越高，因而也影响高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的泡沫；4种表面活性剂都具有良好的泡沫稳定性。

（3）4种表面活性剂对炭黑和皮脂污布的去污比较，高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的去污最佳,高碳醇聚氧乙烯醚硫酸钠的去污力随着烷基碳链的增加而增强。

（4）醇醚硫酸钠的润湿力优于磺酸和脂肪醇硫酸钠；由于碳链的增加，表面活性剂的克拉夫点增加，因此，在使用时对温度有要求，一般建议在35～40℃使用。