长链烷基磷酸单酯的合成及其在脱墨剂中的应用

以三氯氧磷和Ｃ１０～Ｃ１８醇合成了五种长链烷基磷酸酯，产率≥９７５％。作为废纸脱墨剂主要成分，长链烷基磷酸酯具有明显捕集油墨粒子的作用。十二烷基磷酸单酯作为捕集剂用量占脱墨剂７０％时可使残余墨粒数降低８７％以上。适当的亲水亲油平衡值是选择捕集剂的主要依据。

烷基磷酸单酯表面改性无水硫酸钙晶须及其对PP力学性能的影响

采用烷基磷酸单酯改性剂对无水硫酸钙晶须进行了有机表面改性的研究,通过接触角(CA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等多种测试手段对样品进行表征分析。结果表明,烷基磷酸单酯对无水硫酸钙晶须具有较好的表面改性效果,改性产品的接触角可达97°,改性后晶须表面包覆层厚度为20~50nm。由FT-IR和XPS分析结果可知,烷基磷酸单酯中的磷酸基团与晶须表面的Ca化学成键达到表面改性的目的,改性后晶须表面存在—Ca—SO_4和—Ca—O—PO_2K—O—R。最后,通过制备无水硫酸钙/PP复合材料,考察了无水硫酸钙晶须改性前后对PP力学性能的影响。结果表明无水硫酸钙晶须的加入对PP复合材料的力学性能有明显的提高,改性无水硫酸钙晶须与PP有较好的界面相容性,改性无水硫酸钙晶须对PP力学性能的提高优于未改性无水硫酸钙晶须。

磷钨酸铝催化合成十二烷基磷酸单酯

以磷钨酸铝盐为催化剂,十二醇和磷酸为原料,采用酯化法合成十二烷基磷酸单酯,考察了醇酸物质的量比、带水剂用量、催化剂用量和反应时间对十二醇转化率的影响。采用正交试验法确定了最佳工艺条件:醇酸物质的量比0.04:0.05,带水剂甲苯用量0.075 mol,磷钨酸铝0.2 g(反应物总质量的1%),反应温度为回流温度,酯化反应时间1.5 h。在此条件下,醇转化率99.8%,酸转化率82.0%,单酯选择性99.5%。

烷基磷酸单酯的合成

在醇溶液中,白磷与过氧化物分别进行非催化氧化和催化氧化反应合成了烷基磷酸单酯,分析了非催化氧化反应的机理。结果表明,醇和过氧化物的种类不同,产物中烷基磷酸单酯的含量不同。醇对烷基磷酸单酯选择性影响的大小顺序为:甲醇>正丁醇>苯酚;过氧化物对烷基磷酸单酯选择性影响的大小顺序为:叔丁基过氧化氢>过氧化(二)苯甲酰>过氧化氢。在甲醇溶液中,叔丁基过氧化氢和白磷进行非氧化反应的适宜条件为:n(白磷):n(叔丁基过氧化氢):n(甲醇)=1:10:12、反应温度80℃、反应时间2.5 h,在此条件下产物中烷基磷酸单酯的质量分数可达80.0%。以铜盐为催化剂可加速白磷的氧化;以Cu(acac)_2为催化剂,产物中烷基磷酸单酯的质量分数达95.0%。

十二烷基磷酸单酯的合成工艺研究

以月桂醇和磷酸为原料,在无催化剂条件下初步合成了烷基磷酸单酯粗品,探索了反应温度、压力、反应时间以及醇酸物质的量比[n(ROH)/n(PA)]等因素对反应产物中单酯质量分数的影响,确定了反应的最佳工艺条件。结果表明,以磷酸作为磷酰化试剂,通过减压方式(真空度为0.05 MPa),在100℃下反应7 h,n(ROH)/n(PA)=1时,生成的产物中烷基磷酸单酯质量分数达到66%,且单酯选择性为100%,即合成产品中只含有单酯。经提纯后,样品中磷酸的质量分数<3%,单酯质量分数>95%,并用红外光谱和31P NMR进行表征,证实了产物为烷基磷酸单酯。

十八烷基醚磷酸单酯盐的合成及其性能

通过正交试验法,采用P_(2)O_(5)和多聚磷酸为磷酰化试剂,对十八烷基醚磷酸单酯合成工艺进行了研究,得出最佳合成工艺:十八烷基醚与P_(2)O_(5)的摩尔比为2∶0.7,多聚磷酸与P_(2)O_(5)的摩尔比(其中多聚磷酸的摩尔数以P_(2)O_(5)单位计)为1∶2,反应时间9 h,反应温度90℃。在此最佳工艺条件下,单酯含量(摩尔分数)高达89.6%。中和成钾盐后对其乳液粒径、耐热性、吸湿性和抗静电性等进行分析,发现十八烷基醚磷酸单酯钾盐具有乳液稳定、耐热性好、抗静电优秀且吸湿性小的优点,在化纤油剂中可以作为一种良好的抗静电剂使用。

十二氟庚基磷酸单酯氟碳表面活性剂的复配

研究了含氟烷基磷酸单酯类表面活性剂[分子式为H(CF2)6CH2OPO(ONa)2,记为DFH-PS]与无机盐和普通碳氢表面活性剂的复配性能,研究结果表明,DFH-PS水溶液最低表面张力为23.73 mN/m;当NaCl浓度为0.2 mol/L时,可使DFH-PS水溶液最低表面张力下降到21.62 mN/m;阴离子碳氢表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对该含氟表面活性剂影响显著,当n(DFH-PS)∶n(SDS)=5∶1时,可使水溶液表面张力在很低浓度时降至22.22 mN/m;与非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10)混合,当n(DFH-PS)∶n(OP-10)=8∶1时,可使水溶液表面张力降至27.0 mN/m。

五氧化二磷醇解宏观动力学

在研究五氧化二磷和辛醇生成烷基磷酸单酯的机理和分析总体反应控制步骤的基础上,建立了五氧化二磷醇解的宏观反应动力学模型,采用微分法和参数回归分析得出宏观反应速率常数和活化能。结果表明,五氧化二磷醇解反应为二级动力学反应,反应活化能为42.8 kJ/mol。模型的计算值和实验值吻合较好,证明了动力学模型的合理性。

反相悬浮法合成耐盐性超强吸水剂

以甲氧基聚氧乙烯单甲基丙烯酸酯大单体(PEO-MA),丙烯酸和丙烯酰胺为原料,十八烷基磷酸单酯为分散剂,环己烷为分散介质,经反相悬浮聚合合成了甲氧基聚氧乙烯单甲基丙烯酸酯-丙烯酸-丙烯酰胺类超强吸水性树脂。最佳工艺条件为反应温度75℃,单体水溶液浓度为23%,引发剂用量为0.23%(占AA、AM的总质量),交联剂用量为0.37‰(占AA、AM的总质量),大单体用量占单体总质量的39%。制得的树脂吸去离子水可达930ml/g,吸0.9%的NaCl溶液为94ml/g。最佳工艺条件下得到的树脂8min内即可吸水460倍。其吸水前3min为CaseⅡ扩散,3～50min为Fickian扩散。