壬基酚聚氧乙烯醚

[结构式]

[物化性质]

壬基酚聚氧乙烯醚，别名乳化剂OP或者乳化剂NP，为非离子型表面活性剂，对硬水和酸、碱、氧化剂等都较稳定，可溶于四氯化碳、乙醚、丁醚、全氯乙烯、甲苯等。引入乙氧基数目对产品的表面活性、溶解性及其他物化性能会产生重大影响。表8-9表示壬基酚聚氧乙烯醚的乙氧基数目与其亲水亲油平衡值(HLB)、浊点及溶解性的关系。乙氧基数目少者HLB小，浊点低，亲油性强，可溶于煤油、矿物油，不溶于水及乙二醇。乙氧基数目多者亲水性强，可溶于水、乙二醇，而不溶于煤油及矿物油。化学清洗时常用的乙氧基数目等于10的产品(商品名乳化剂OP-10)。其外观为淡黄色至黄色膏状物，可溶于各种硬度的水中。1%水溶液的浊点为75℃以上。由于具有优良的去污、润湿和乳化等表面活性，因而在工业表面活性剂中应用极为广泛。

表8-9 壬基酚聚氧乙烯醚的乙氧基数目与溶解性

[制备方法]

(1)由烷基酚和环氧乙烷缩合而成。一般以a-烯烃为原料，先与苯酚缩合制得烷基酚，然后用氢氧化钠或氢氧化钾为催化剂，与一定摩尔量的环氧乙烷进行加成反应，即得产品。

(2) 在不锈钢反应器中，加入壬基酚和氢氧化钠(或氢氧化钾)溶液，在搅拌下加热升温。同时抽真空脱除水分及空气，再通入氮气数次以驱尽空气。加热至160℃，然后逐渐加入环氧乙烷，反应温度控制在160～180℃，压力不超过0.2MPa。反应终点(测浊点)到达后，于140℃加入冰醋酸中和物料至中性，然后加入双氧水漂白，在60℃以下出料，得到成品。

(3)工业上，壬基酚和环氧乙烷通常是在140～180℃，碱性催化剂条件下进行，催化剂可采用NaOH、KOH、Na₂CO₃等。我国目前生产壬基酚聚氧乙烯醚的厂家，多采用NaOH作催化剂。但在生产工艺和产品质量上存在一定的问题，如产品分子量分布较宽，产品需经中和、脱色和压滤等处理等。朱建民等以能改进产品分子量分布的新型催化剂ZS-I作为乙氧基催化剂，对壬基酚的乙氧基反应工艺条件进行优化。研制出具有较窄分子量分布的产品，且在最佳条件下得到的产物无色透明，而且酸碱性适中，无需中和及压滤即可达到承诺品需求指标，大大简化了产物的后处理过程。具体操作方法为：取计算量的壬基酚和适量的ZS-I催化剂，室温下加到干燥的不锈钢压力釜中，同时用氮气置换三次；待釜内温度升至120～130℃时，在20mmHg下抽空10min，连续加入环氧乙烷直至反应掉指定配比量时为止。反应在恒温恒压下完成，得到的产品pH值为5.5～7.0。

[技术指标]OP-10标准

[应用]壬基酚聚氧乙烯醚的适用范围与其表面活性即降低表面张力的能力、洗涤性、润湿性、渗透性、乳化性、分散性和增溶性有关。其表面活性取决于引入的乙氧基数目，乙氧基数目不同，其用途也不同。可以和阴离子型、阳离子型表面活性剂混合使用。在化学清洗时，主要作为脱脂程序中的润湿剂。油脂成分在酸液中几乎同水不相溶，即使在碱液中也相当难溶解。为了加快乳化，强化油脂成分同碱溶液的接触，可使乙氧基数目为7～10的非离子表面活性剂王基酚聚氧乙烯醚作为润湿剂。下述配方可供进行脱脂清洗时选择：氢氧化钠0.1%～0.3%、碳酸钠0.1%～0.3%、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)0.05%～0.2%、水余量。

将各组分按配方量溶于水，在50～60℃下循环清洗6～8h，系统内的油污即被去除。为加快酸清洗液在硬质致密水垢中的浸透，也可使用壬基酚聚氧乙烯醚之类的非离子表面活性剂。对盐酸酸洗来说，向酸洗液中添加0.5%以下的OP-10，即可加速除锈过程。

用壬基酚聚氧乙烯醚直接作为酸洗缓蚀剂组分的情况的也不少。例如，如下配方的缓蚀剂可在硫酸溶液中使用：二丁基硫脲0.5%、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)0.25%、水余量。

按配方将两种组分混合均匀，使用时直接加入清洗液中。在60～80℃的10%～20%硫酸溶液中，缓蚀剂对钢的缓蚀效率很高。

此配方的缓蚀剂可用于大型锅炉的氢氟酸酸洗：烷基吡啶氯化物0.02%、硫脲0.02%、2-巯基苯并噻唑0.03%、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-15)0.05%、水余量。

按配方将各组分混合均匀，然后加入氢氟酸中混合均匀，制得浓的氢氟酸清洗液。将浓清洗液用脱盐水稀释成1%～2%氢氟酸溶液并加热到50～60℃，以大约0.5m/s的流速注入系统，流过预先设定的路线后从出口排放。该缓蚀剂对系统中的碳钢、不锈钢和其他合金；都有较好的缓蚀效果。

此配方的清洗剂可用于清除钢铁表面的腐蚀产物：磷酸3%～4%、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-7)0.1%、2-巯基苯并噻唑0.02%、水余量。

按配方配制清洗液并将其注入设备，在大约100℃温度下循环清洗，钢铁表面的氧化铁即被除去，而基体金属则得到有效保护。该清洗剂亦可用于钢材和其他钢制品除锈。

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文章来源：《水处理化学品手册》

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