- Какво емастен алкохол
Мастните алкохоли са алифатни алкохоли с въглеродни вериги от 8 до 22 въглеродни атома. Мастните алкохоли обикновено имат четен брой въглеродни атоми и хидроксилна група, прикрепена към края на въглеродната верига.
Те са една от суровините за повърхностноактивни вещества, използвани в детергенти, с обща формула ROH. За алкохолите, използвани в детергенти, R обикновено е въглеводородна група от C12 до C18. Такива високовъглеродни мастни алкохоли по своята същност притежават амфифилни свойства, което означава, че техните молекули съдържат както хидрофобни групи, като въглеводородни вериги, така и хидрофилни групи, като хидроксилни групи. Поради много ниската им разтворимост във вода обаче е необходимо да се добавят хидрофилни групи или хидроксилната група да се превърне в сулфатна група. Само когато стойността на хидрофилно-липофилния баланс достигне необходимото ниво, така че производното на мастния алкохол да придобие достатъчно хидрофилни групи, за да се разтвори във вода и да образува агрегати (мицели), производното на мастния алкохол действа като повърхностноактивно вещество. Например, додеканолът е неразтворим във вода, но когато се превърне в натриев додецилсулфат, неговата разтворимост във вода се подобрява поради въвеждането на сулфатна група (-SO₃⁻), което му позволява да образува мицели във вода. При определена концентрация той проявява отлична повърхностна активност. Възползвайки се от това свойство, хората са произвели разнообразни повърхностноактивни вещества с изключителни характеристики, използвайки мастни алкохоли като суровини.
2. Процесът на развитие на мастни алкохоли
Мастните алкохоли първоначално са били произведени от спермацет. Получените смесени мастни алкохоли, след сулфониране и неутрализация, образуват сулфати, които са едни от най-ранните анионни детергенти. По-късно кокосовото масло, палмовото масло и говеждата лой, които са сравнително изобилни източници, са разработени и използвани като суровини. Мастните киселини, получени чрез хидролиза, след това са редуцирани до алкохоли, общо наричани естествени мастни алкохоли. След развитието на нефтохимическата промишленост, мастните алкохоли, произведени с помощта на петролни продукти като суровини, стават известни като синтетични мастни алкохоли. Сравнително важни методи за производство на мастни алкохоли включват хидрогениране под високо налягане, процес на Циглер и процес на оксо синтез. Ако маската за коса съдържа ненаситени мастни алкохоли, тя може да възстанови и подхрани косата; добавянето на мастни алкохоли към гланц за устни подобрява гладкостта на продукта по време на нанасяне.
3. Метод за производство на мастни алкохоли
3.1Метод за хидрогениране под високо налягане
Мастните алкохоли се получават чрез хидрогениране под високо налягане, като се използват животински и растителни масла като суровини. В промишлеността суровото масло първо се обработва предварително и се подлага на алкохолиза (т.е. трансестерификация), за да се превърне в мастни киселини преди хидрогениране. Мастните алкохоли могат да бъдат произведени и чрез директно хидрогениране на мастни киселини или хидрогениране след естерификация. Директното хидрогениране на мастни киселини за получаване на мастни алкохоли налага високи материални изисквания към оборудването.
Уравнение на химичната реакция за хидрогениране на мастни киселини до мастни алкохоли:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Уравнение на химичната реакция за хидрогениране на естери на мастни киселини до мастни алкохоли:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Методът на хидрогениране под високо налягане включва процес с неподвижен слой и процес с суспендиран слой, но основните им технологични процеси са идентични.
3.2. Метод на Циглер
Използвайки етилен като суровина за реакция с триалкилалуминий, алуминиевите алкоксидни съединения се получават чрез растеж на веригата и окисление, а след това мастни алкохоли се получават чрез хидролиза, неутрализация и фракционна дестилация.
Изобретен от К. Циглер през 1954 г., този метод е приложен за първи път в търговската мрежа от Continental Oil Company на Съединените щати през 1962 г., произвеждайки алкохоли с права верига и четни въглеродни атоми. Основните реакции на този производствен метод включват следните стъпки:
Получаване на триетилалуминий (хидрогениране и реакция на присъединяване):
Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)3 → 3Al(C₂H5)₂H
3Al(C₂H5)₂H + 3C2H₄ → 3Al(C₂H5)3
Приготвяне на алкилалуминий (верижна растежна реакция):
Al(C₂H5)3 + 3nC₂H4 → R3Al
Приготвяне на алуминиев алкоксид (окислителна реакция):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Приготвяне на мастни алкохоли (реакция на хидролиза):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Метод на оксо синтез
Олефини, въглероден оксид и водород се синтезират в алдехиди под действието на катализатор и налягане. Алдехидът има един въглероден атом повече от суровия олефин. Мастните алкохоли се получават чрез хидрогениране на алдехидите.
Тази реакция на хидроформилиране на олефини (OXO реакция) е открита от немския химик О. Ролен през 1938 г.
OXO реакцията е следната:
Реакция на хидроформилиране
4. Приложения и пазарно развитие на продукти с мастен алкохол
Естествените висококачествени мастни алкохоли служат като основни суровини за фини химически продукти, като детергенти, повърхностноактивни вещества и пластификатори за пластмаси. От тях се произвеждат хиляди фини химически продукти, които се използват широко в различни сектори, включително химическата промишленост, петролната промишленост, металургията, текстилната промишленост, машиностроенето, минното дело, строителството, пластмасите, каучука, кожарството, производството на хартия, транспорта, хранително-вкусовата промишленост, медицината и здравеопазването, ежедневната химическа промишленост и селското стопанство.
Мастните алкохоли могат да се използват за производството на множество производни. Повърхностноактивните вещества на алкохолна основа са най-бързо развиващата се категория сред всички видове повърхностноактивни вещества от 80-те години на миналия век. Като активни съставки на детергенти, те се отличават с отлични свойства, включително силна детергентност, добра съвместимост, ниско образуване на пяна, лесна биоразградимост, устойчивост на твърда вода и добра перилна ефективност при нискотемпературна вода. Те постепенно заместват линейните алкилбензенсулфонати (LAS) и додецилбензенсулфоновата киселина, превръщайки се в суровини за детергенти от трето поколение. Най-представителните продукти тук включват AEO3 до AEO9, синтезирани от мастни алкохоли и етиленов оксид, които могат да бъдат допълнително сулфонирани, за да се получи AES. Тези повърхностноактивни вещества на алкохолна основа имат широк спектър от приложения и голямо пазарно търсене, тясно са свързани с ежедневието и подобряването на качеството на живот и се гордеят с широки реални и потенциални пазари. Следователно, те осигуряват сравнително голямо пространство за развитие на производството на мастни алкохоли, особено на естествени мастни алкохоли.
Пластмасовите добавки са спомагателни суровини за пластмасовата индустрия, а индустрията за добавки се развива успоредно с нея. Бързото развитие на пластмасовата индустрия в Китай е добре известно. През 1985 г. световното потребление на различни пластмасови добавки достигна 13 милиона тона, а пластификаторите са сред най-широко използваните пластмасови добавки. В момента чуждестранният производствен капацитет на пластификатори надхвърли 4,5 милиона тона, докато капацитетът на Китай е надхвърлил 500 000 тона. Сред пластификаторите дибутилфталатът (DBP) и диоктилфталатът (DOP) представляват основен дял от производството. Освен фталовия анхидрид, бутанолът и октанолът също са ключови суровини за тяхното производство. В момента Китай консумира над 300 000 тона бутанол и октанол годишно за производството на тези два пластификатора. Бутанолът и октанолът обаче имат относително къси въглеродни вериги и пластификаторите, произведени от тях, вече не могат да отговорят на нуждите на пластмасовата преработвателна промишленост от гледна точка на топлоустойчивост, устойчивост на атмосферни влияния и електрическа изолация. В момента дълговерижни мастни алкохоли като C10, C12, C14, C16 и C18 се тестват като заместители на бутанола и октанола, които могат да произведат пластмасови продукти с отлична устойчивост на топлина, устойчивост на атмосферни влияния и електрическа изолация, като по този начин разширяват приложенията на пластмасите. Следователно, перспективите за приложение на дълговерижни мастни алкохоли в индустрията за пластификатори на пластмаси са доста обещаващи.
Естествените мастни алкохоли имат повече предимства от синтетичните алкохоли в ежедневните химически приложения. Дори ако техните физични и химични показатели за качество са идентични, потребителите все още предпочитат естествените алкохоли, което се е превърнало в преобладаваща „зелена“ тенденция. Следователно, естествените мастни алкохоли са идеални суровини в козметичната индустрия за производството на продукти като течни и мехлеми сапуни, пасти за зъби и козметични емулсии.
Време на публикуване: 02 април 2026 г.