AEO3脂肪醇结构与分布对产品性能的影响
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摘 要：利用红外光谱和衍生气相色谱法分别测定脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO3）的基本结构和其脂肪醇的分布情况，结合各AEO3样品在化纤油剂中使用的实际工艺性能，发现化纤油剂中采用以天然醇合成得到的AEO3，工艺性能最佳。
关键词：AEO3 脂肪醇 工艺性能
AEO3别名脂肪醇聚氧乙烯醚，结构式为RO(CH2CH2O)3H是脂肪醇与环氧乙烷的缩合物。作为一类重要的非离子表面活性剂，它广泛应用于工业及日化产品中，是合成纤维工业用的油剂的主要成分，其脂肪醇结构与分布对它的润湿、起泡、去污力以及生物降解等特性有较大的影响[1,7]。以往的研究主要侧重羟值测定[2,3]、EO数[4]、分子量分布[5]和副产物聚乙二醇含量的测定[6]等，本文为研究AEO3脂肪醇结构与分布对其在化纤油剂中的工艺性能的影响，通过红外光谱分析AEO3的脂肪醇结构，采用衍生气相色谱法[7]测定其脂肪醇的分布情况，最后结合各样品在化纤油剂中的实际工艺性能展开分析。
一、实验方法
1.实验仪器
6890型气相色谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、250mL圆底烧瓶、分液漏斗等。
2.实验试剂
磷酸、正己烷、碘化钾等均为分析醇，10%的碘化钾溶液，0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液，氮气：含量99.99%以上（高纯氮）。
3.实验步骤
3.1红外光谱测定
将样品中的水分除去，接着均匀涂抹于KBr盐片上，分别在傅里叶变换红外光谱仪上测试。
3.2衍生气相色谱法
在250mL圆底三口烧瓶中称取0.2g左右样品，搭好装置并用磷酸封口，以0.5mL/min的流速通入氮气充分置换系统约20 min，氮气导出管插入盛有10％的碘化钾溶液的容器的液面下。依次加入5 g碘化钾固体，10mL磷酸，于160℃油浴中恒温反应30 min以上，在通氮条件下冷却至室温，加入稍过量的0.1mol/L的硫代硫酸钠标准溶液．用正己烷进行萃取并分层得到正己烷层，然后用色谱法测定其疏水基分布。
色谱条件：HP-5毛细管柱，柱温170~250℃ (升温速率：6℃/min)，FID检测器温度300℃ ，汽化室温度300℃。
相关反应方程式：
二、结果与分析
1.红外光谱结果与分析
红外光谱测定得到两种红外谱图，其中样品C的谱图与其它七种样品的红外谱图略有不同。样品A、B、D、E、F、G、H的红外谱图基本一致，在2956-1cm处没有明显的峰，而在721cm-1处有明显的峰，而样品C的红外谱图恰恰相反。一般的AEO3的脂肪醇为直链脂肪醇，直链的脂肪醇乳化性比较好，特征峰是721cm-1。样品C的红外谱图在2956-1cm处有明显的峰，而在721cm-1处没有出峰，确定此AEO3中有多个甲基，判断此AEO3的醇可能为多支化的醇或者接有PO（氧丙烯）。
表1 AEO3的脂肪醇结构对工艺性能的影响
样品 工艺性能 脂肪醇结构（红外）
A、B 优 直链
D、E、F、G、H 良 直链
C 差 异构或者支化
由表1可以发现：AEO3的脂肪醇为直链结构时，其工艺性能较好；但是即使脂肪醇同为直链结构，不同的样品之间也还有性能上的区别，猜测可能与脂肪醇的分布情况有关。
2.衍生气相色谱法结果与分析
由表2可以发现：传统的AEO3的PH、水份、浊点、羟值等物化指标无法判断其在化纤油中的工艺性能，而通过衍生气相色谱法得到的AEO3的脂肪醇的分布情况与其工艺性能密切相关。在化纤油剂中，使用以C12为主含少量C14的直链醇（天然醇）为原料合成得到的AEO3，油剂成品质量最佳。
三、结论
从上述实验结果可知，利用红外光谱和衍生气相色谱法，通过测定AEO3的基本结构和其脂肪醇的分布情况，可以很好的分析得到AEO3在化纤油剂中的工艺性能上的差异。以C12为主含少量C14的直链醇（天然醇）为原料合成得到的AEO3在化纤油剂中的工艺性能最佳。
表2 AEO3的脂肪醇分布对工艺性能的影响
参考文献：
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