Alcool gras - L'un des principaux membres des tensioactifs
May 31, 2023L'alcool gras est un alcool aliphatique avec 8 à 22 chaînes atomiques carbonées. L'alcool gras a généralement un nombre pair d'atomes de carbone et un groupe hydroxyle attaché à l'extrémité de la chaîne carbonée.
L'une des matières premières des tensioactifs utilisés dans les détergents. La formule générale est ROH. Le R de l'alcool utilisé dans le détergent est généralement un groupe hydrocarbure de C12 ~ C18. L'alcoologène gras à haute teneur en carbone est amphiphile, c'est-à-dire qu'il existe des groupes hydrophobes tels que des chaînes hydrocarbonées, et il existe des groupes hydrophiles tels que des groupes hydroxyle.
En raison de la faible solubilité dans l'eau, il est nécessaire d'ajouter des groupes hydrophiles ou de convertir des groupes hydroxyle en groupes sulfate pour atteindre la valeur d'équilibre huile-hydrophile nécessaire. Lorsque les dérivés d'alcools gras ont suffisamment de groupes hydrophiles pour se dissoudre dans l'eau et former des agrégats (micelles) , ce sont des tensioactifs.Par exemple, le dodécanol est insoluble dans l'eau, mais lorsqu'il devient du dodécanol sulfate de sodium, en raison de l'ajout d'un groupe sulfate (-SO3-), sa solubilité dans l'eau s'améliore et il peut former des micelles dans l'eau. Lorsqu'une certaine concentration est atteinte, il présente une très bonne activité de surface. Les gens ont utilisé cette caractéristique pour produire une variété de tensioactifs avec diverses excellentes propriétés en utilisant des alcools gras comme matières premières.
Le processus de développement de l'alcool gras
Les alcools gras, les premiers détergents anioniques préparés à partir de cire de baleine, et les alcools gras mixtes résultants ont été sulfonés et neutralisés pour former des sulfates. Par la suite, l'huile de noix de coco, l'huile de palme et le beurre aux sources abondantes ont été développés et utilisés comme matières premières. Les acides gras issus de l'hydrolyse sont réduits en alcools. Communément appelés alcools gras naturels.Après le développement de l'industrie pétrochimique, les alcools gras produits à partir de produits pétroliers sont appelés alcools gras synthétiques. L'hydrogénation à haute pression, le procédé Ziegler et la synthèse de carbonyle sont des méthodes importantes pour produire des alcools gras. Si le masque capillaire contient de l'alcool gras insaturé, il peut réparer et nourrir les cheveux. L'ajout d'alcool gras au brillant à lèvres peut améliorer la douceur du produit pendant l'utilisation.
Méthodes de production d' alcool gras _
1. Méthode d'hydrogénation à haute pression
L'alcool gras a été obtenu à partir d'huiles animales et végétales par hydrogénation à haute pression. Dans l'industrie, l'huile brute est d'abord prétraitée, alcoololysée (c'est-à-dire transestérifiée) en acides gras puis hydrogénée. Les acides gras peuvent également être hydrogénés directement ou estérifiés pour produire des alcools. L'hydrogénation directe d'acides gras en alcools gras nécessite des matériaux de haute qualité. L'équation chimique de l'hydrogénation des acides gras en alcool gras est la suivante : RCOOH+2H2 -- →RCH2OH+H2O. L'équation chimique de l'hydrogénation d'un ester d'acide gras en alcool gras est la suivante : RCOOR '+2H2 -- → RCH2OH+R' OH. La méthode d'hydrogénation à haute pression a une méthode à lit fixe et une méthode à lit suspendu, mais son flux de processus de base est le même.
2. Méthode de Ziegler
En utilisant l'éthylène comme matière première et l'action du trialkylaluminium, les composés d'alcool d'aluminium peuvent être préparés par croissance de chaîne et oxydation. Ensuite, les composés d'alcool d'aluminium sont hydrolysés, neutralisés et fractionnés pour obtenir des alcools gras. Cette méthode a été créée par K. Ziegler en 1954 et a été mise en production pour la première fois par la Continental Oil Company en 1962. Le produit est un alcool dicarboné à chaîne droite. Les principales réactions de cette méthode de production comprennent les étapes suivantes :
Préparation du triéthylaluminium (réaction d'hydrogénation et d'addition) :
Al+H2+2Al (C2H5) 3- → 3Al (C2H5) 2H
3Al (C2H5) 2H+3C2H4- → 3Al (C2H5) 3
Préparation d'un alkyl aluminium (réaction de croissance de chaîne) :
Al (C2H5) 3+3nC2H4- → R3Al
Préparation d'alcoolate d'aluminium (réaction d'oxydation) :
R3Al+O2- → Al (OR) 3
Production d'alcool gras (réaction d'hydrolyse) :
Al (OR) 3+H2SO4- → Al2 (SO4) 3+3ROH ou
Al (OR) 3+H2O - → Al2O3+3ROH
3. Méthode de synthèse carbonyle
Les aldéhydes sont synthétisés à partir d'oléfines, de monoxyde de carbone et d'hydrogène dans des conditions de catalyseur et de pression. Les aldéhydes ont un atome de carbone de plus que les oléfines brutes. Les aldéhydes sont hydrogénés pour produire des alcools gras. La réaction aldéhydique (réaction OXO) de l'oléfine a été découverte par le chimiste allemand O. Leren en 1938.
La réaction OXO est la suivante :
Réaction aldéhydique (formaldéhyde ou hydroformylation)
Application et développement du marché des produits à base d'alcool gras
L'alcool gras naturel supérieur est la matière première de base des produits chimiques fins tels que les détergents, les tensioactifs, les plastifiants, etc. Il existe des milliers de produits chimiques fins fabriqués à partir de celui-ci, qui sont largement utilisés dans l'industrie chimique, le pétrole, la métallurgie, le textile, les machines. , exploitation minière, construction, plastiques, caoutchouc, cuir, papier, transport, alimentation, médecine et santé, produits chimiques quotidiens et agriculture.
De nombreux dérivés peuvent être produits à partir d'alcools gras. Les tensioactifs de la série des alcools sont les produits qui se développent le plus rapidement parmi divers tensioactifs depuis les années 1980. En tant que substance active détergente, il possède d'excellentes propriétés telles qu'une forte capacité de décontamination, une bonne compatibilité, une faible mousse, une biodégradation facile, une résistance à l'eau dure et de bonnes performances de lavage à l'eau à basse température. Il a progressivement remplacé le sulfonate d'alkylbenzène linéaire (LAS) et le sulfonate de dodécylbenzène en tant que troisième génération de matières premières détergentes. Les variétés les plus représentatives ici sont les AEO3~9 synthétisés à partir d'alcools gras et d'oxyde d'éthylène, qui peuvent également être sulfonés pour générer des AES. Ces alcools sont des tensioactifs avec de larges applications et une forte demande, et sont étroitement liés à l'amélioration de la vie quotidienne. Les marchés réels et potentiels sont vastes,
Les additifs plastiques sont des matières premières auxiliaires pour l'industrie du plastique, et l'industrie des additifs s'est développée avec le développement de l'industrie du plastique. Le développement rapide de l'industrie chinoise du plastique est bien connu. En 1985, le monde a consommé 13 millions de tonnes de divers additifs plastiques, et les plastifiants étaient l'un des plus grands additifs plastiques utilisés. Actuellement, la capacité de production de plastifiants à l'étranger a dépassé 4,5 millions de tonnes et la capacité de production de plastifiants en Chine a dépassé 500 000 tonnes.
Parmi les plastifiants, le rendement en phtalate de dibutyle (DBP) et en phtalate de dioctyle (DOP) joue un rôle majeur. Outre les matières premières de l'anhydride phtalique, le butanol et l'octanol sont également les principales matières premières en production. A l'heure actuelle, plus de 300 000 tonnes de butanol et d'octanol sont consommées chaque année en Chine pour produire ces deux plastifiants. Cependant, les chaînes carbonées du butanol et de l'octanol sont relativement courtes et les plastifiants qu'ils produisent sont loin de répondre aux besoins de développement de l'industrie de la plasturgie en termes de résistance à la chaleur, aux intempéries et aux propriétés d'isolation électrique. Actuellement, des alcools gras à chaîne à haute teneur en carbone tels que C10, C12, C14, C16, C18, etc. sont essayés pour remplacer le butanol et l'octanol, qui peuvent produire des produits en plastique avec une excellente résistance à la chaleur, aux intempéries, et les performances d'isolation électrique, favorisant l'expansion des applications plastiques. Par conséquent, l'application d'alcools gras à haute teneur en carbone dans l'industrie des plastifiants plastiques est également très prometteuse. De plus, l'alcool gras est l'un des matériaux deanti-mousse et anti-mousse .
L'application d'alcools gras naturels dans l'industrie chimique quotidienne présente plus d'avantages que les alcools synthétiques chimiques. Même si divers indicateurs de qualité physiques et chimiques sont les mêmes, les gens préfèrent toujours les alcools naturels, qui sont devenus une tendance «verte» populaire aujourd'hui. Par conséquent, les alcools gras naturels sont des matières premières idéales dans l'industrie cosmétique, comme la production de savons liquides et crémeux, de dentifrice et de crèmes cosmétiques.