SO3에 의해 설폰화 또는 황산화될 수 있는 작용기는 주로 벤젠 고리, 알코올 히드록시기, 이중 결합, 에스테르기의 A-탄소의 네 가지 범주로 나뉩니다. 해당 원료는 알킬벤젠, 지방 알코올(에테르), 올레핀, 지방산 메틸 에스테르(FAME)이며, 대표적인 제품으로는 산업용 선형 알킬 벤젠 설포네이트(이하 LAS), AS, AES, AOS, MES가 있습니다. 아래에서는 SO3에 의해 설폰화될 수 있는 유기 작용기별로 분류한 기존 설폰산 및 황산염 계면활성제의 개발 현황을 소개합니다.
2.1 알킬아릴 설포네이트
알킬 아릴 설포네이트는 방향족 고리를 유기 작용기로 갖는 삼산화황과의 설폰화 반응으로 제조된 설포네이트 계면활성제 계열입니다. 대표적인 제품으로는 LAS, 장쇄 알킬벤젠 설포네이트, 중알킬벤젠 설포네이트(HABS), 석유 설포네이트, 알킬 디페닐 에테르 디설포네이트 등이 있습니다.
2.1.1 산업용 선형 알킬 벤젠 설포네이트
LAS는 알킬벤젠의 설폰화, 숙성, 가수분해 및 중화를 통해 얻습니다. LAS는 일반적으로 알킬벤젠 설폰산 형태로 저장 및 판매됩니다. 실제 사용 시에는 알칼리로 중화합니다. 또한 나트륨염 형태로 저장 및 판매됩니다. LAS는 습윤성, 유화성, 기포성 및 세정력이 우수하며, 다른 계면활성제(AOS, AES, AEO)와의 상용성이 우수하여 세탁 세제, 세제, 세척액 등 가정용 세탁 분야에서 광범위하게 사용됩니다. LAS의 단점은 경수에 대한 내성이 약하다는 것입니다. 사용 시 칼슘 및 마그네슘 이온 킬레이트제를 첨가해야 하는 경우가 많습니다. 또한, LAS는 탈지성이 강하고 피부에 자극을 줄 수 있습니다.
2.1.2 장쇄 알킬 벤젠 설포네이트
장쇄 알킬 벤젠 설포네이트는 일반적으로 탄소 사슬 길이가 13개 이상인 계면활성제 계열을 지칭하며, 3차 석유 회수에 우수한 적용 성능을 보이며, 중질 알킬 벤젠 설포네이트와 함께 사용되는 경우가 많습니다. 일반적인 공정은 HF를 촉매로 사용하여 장쇄 알칸, 올레핀과 벤젠 또는 자일렌과 같은 중질 액체 왁스 탈수소 생성물을 알킬화 반응시켜 장쇄 알킬 벤젠을 제조하는 것입니다. 이후 SO3 막 설폰화를 사용하여 장쇄 알킬벤젠 설폰산을 제조합니다.
2.1.3 중알킬벤젠설포네이트
중알킬벤젠 설포네이트는 유전 침수에 사용되는 주요 계면활성제 중 하나입니다. 원료인 중알킬벤젠은 도데실벤젠 생산 공정의 부산물로, 수율이 낮습니다(<10%이므로 그 출처가 제한적입니다. 중알킬벤젠의 성분은 비교적 복잡하며, 주로 알킬벤젠, 디알킬벤젠을 포함합니다.
디페닐렌, 알킬인단, 테트랄린 등.
2.1.4 석유 설포네이트
석유 설폰산염은 석유 증류유의 SO3 설폰화 반응을 통해 제조되는 계면활성제의 한 유형입니다. 석유 설폰산염 제조에는 일반적으로 유전의 지역 석유 증류유를 원료로 사용합니다. 설폰화 공정에는 가스 SO3 필름 설폰화, 액상 SO3 케틀 설폰화, 가스 SO3 분무 설폰화가 포함됩니다.
2.1.5 알킬 디페닐 에테르 디설포네이트(ADPEDS)
알킬 디페닐 에테르 디설포네이트는 분자 내에 이중 설폰산기를 갖는 기능성 계면활성제입니다. 유화 중합, 가정용 및 산업용 세척, 섬유 인쇄 및 염색에 특수하게 사용됩니다. 기존의 모노설포네이트 계면활성제(예: LAS)와 비교하여, 디설폰산기는 20% 강산, 강알칼리, 무기염 및 표백제 용액에서 매우 우수한 용해도와 안정성을 갖는 특수한 물리적 및 화학적 특성을 제공합니다. 이 계면활성제는 모노알킬 디페닐 에테르 비스설포네이트(MADS), 모노알킬 디페닐 에테르 모노설포네이트(MAMS), 그리고 디알킬 디페닐 에테르 비스설포네이트(DADS)와 비스알킬 디페닐 에테르 모노설포네이트(DAMS)로 구성되며, 주성분은 MADS이고 그 함량은 80% 이상입니다. 알킬 디페닐 에테르의 설폰화 생성물인 알킬 디페닐 에테르 디설폰산은 매우 높은 점도를 갖습니다. 일반적으로 디클로로에탄은 용매로 사용되며 케틀 설폰화 공정을 통해 제조됩니다.
게시 시간: 2020년 9월 9일