O
C C O C C O C C O
O
C C C O
O CC
O C O
C C
锯齿型(无水时)
曲折型（水溶液中）
各种聚乙二醇型非离子表面活性剂的亲水基 的原料均为环氧乙烷。
A 乙氧基化反应的影响因素

环氧乙烷由于结构呈三节环而具有强的 开环反应能力。它与含有活泼氢的高级 醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺和酰胺等 一类化合物发生乙氧基化反应而生成各 种聚乙二醇型非离子表面活性剂。
a间歇式反应：环氧乙烷开环为放热反应，温度 135-180℃，温度过高，色泽加深；压力0.1470.245MPa；催化剂用量为脂肪醇的0.1—0.5% （质量百分数）。

b连续式反应：温度190-250℃；压力 2.16MPa；催化剂用量为脂肪醇的0.2% （质量百分数）；停留时间15min。环氧 乙烷转化率达99.5%。

影响因素①反应物的结构 在碱性催化剂 下，含活泼氢化合物与环氧乙烷加成的 加成反应速度：醇-OH > 酚-OH > 酸OH 加成反应速度随酸度的增加而降低。仲 醇和叔醇需用碱性催化剂；脂肪胺酸度 弱，可以在无催化剂或酸性催化剂下反 应。

②催化剂 金属钠、甲醇钠、乙醇钠、氢 氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、 醋酸钠等。碱性催化剂的碱性越强，活 性越强。 195-200℃，前5种催化剂活性相同，后3 种则较低； 135-140℃，前4种催化剂活性相同，氢 氧化钠活性较低，后3种则无活性。
+
CH2 O ROCH2CH2OH CH2 RO(CH2CH2O)nCH2CH2OH
CH2 ROCH2CH2OH + n O
前2种方法得到分布均匀的产品；方法c，两步反应的 速率不同，开始速率较慢，醇的单醚生成后反应加快。 反应过程中RO-形成起着主要作用。

③影响反应的因素：环氧乙烷易燃易爆， 环氧乙烷含量99%以上，醛含量最低以下， 若含有0.01%的乙醛，就能使产品变色，反 应开始不能含水，否则会生成乙二醇。
环氧乙烷与含有活泼氢的化合物在碱或酸 性催化剂下反应，随催化剂的种类和含有 活泼氢化合物的酸度而不同。但是其反应 机理相同，即先生成乙氧基化衍生物为第 一产物。这个乙氧基上的-OH的反应性比 原来作用物上活泼氢功能团强，这样就继 续将环氧乙烷加成，生成同系聚合物的混 合物。 这一聚合反应一直进行至环氧乙烷反应完 了，或催化剂失去作用为止。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂在分子中不含离子键， 它的亲水性: 多个聚氧乙烯链基－(CH2CH2O)nH ; －OH或多个羟基; 酰胺基等基团的作用。




非离子表面活性剂优点： ①优异的润湿和洗涤功能； ②可与阴离子和阳离子表面活性剂兼容； ③不受硬水中钙、镁离子的影响。 缺点：①通常都是低熔点的蜡状物或液体，所以 很难把它们复配成粉状； ②温度增高或增加电解 质浓度时，聚氧乙烯醚链的溶剂化效应会下降， 有时会产生沉淀。 由于有上述优点，非离子表面活性剂从70年代起 发展得很快。
④反应器及其操作

常用间歇式操作，a搅拌式反应器为不锈钢或 搪瓷锅。脂肪醇、碱液先加入反应器，不断通 入N2抽真空，置换空气，夹套预热至130℃， 通入环氧乙烷，反应器压力保持0.1470.245MPa，环氧乙烷罐压要高于反应器内的压 力。反应器压力下降或温度上升，说明反应开 始。保温130-170℃。反应器压力降至0，用N2 将反应物料压入漂白锅，用冰醋酸中和，双氧 水漂白（用量为反应物的1%）。

1、聚氧乙烯醚型（聚乙二醇型）非 离子表面活性剂
（1）概述聚乙二醇型非离子表面活性剂 品种多、产量大，是非离子中的大类。 凡具有活性氢的化合物均可与环氧乙烷 缩合制成聚乙二醇型非离子表面活性剂。 亲水性是靠分子中的氧原子与水中的氢 形成氢键，产生水合物而具有的。


聚乙二醇链有两种结构，在无水时为锯 齿型，而在水溶液中为曲折型。憎水基 为-CH2-；亲水基为醚键-O-，即分子中 环氧乙烷聚合度越大，即醚键越多，亲 水性越强。

②制备脂肪醇聚氧乙烯醚的方法

a 溴代烷与聚乙二醇单钠盐醚化
RO(CH2CH2O)nH
+ NaBr
RBr + NaO(CH2CH2O)nH
b 烷基对甲苯磺酸酯与聚乙二醇醚化
RSO3
CH3 + HO(CH2CH2O)nH
RO(CH2CH2O)nH + HSO3
CH3

பைடு நூலகம்
c 脂肪醇与环氧乙烷醚化
CH2 ROH
由于AEO的应用性能在很大程度上取决于聚氧 乙烯醚的聚合度n，所以如何使得到的产品中n 的分布曲线最窄，是AEO生产中提高产品质量 的关键。 在国外AEO的主要用途是作合成洗涤剂。国内 的商品牌号为平平加系列产品，除部分用于复 配液状洗涤剂外，主要在印染行业中作匀染剂、 脱色剂，在毛纺工业中作原毛净洗剂，而在化 纤工业中作纺丝油剂。根据国外的预测，今后 一段时间内，AEO还会继续增长，并有可能成 为家用洗涤剂中的主导品种。


聚合度分布的模型主要有3种： Poisson(泊松)分布、Weibull-Nycander 分布和Alfonic窄分布。

醇类与环氧乙烷加成物的组成分布受催 化剂种类的影响：一般用碱性催化剂强 的催化剂，产物分布较Poisson(泊松)分 布宽，与Weibull分布接近；用碱性较弱 的碱或碱土金属氢氧化物作催化剂，得 到的产物分布窄得多。
(2)脂肪醇聚氧乙烯醚 （fatty alcohol-polyoxyethylene ether AEO）

①概述脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子 型表面活性剂中最重要的一类产品。在 最近十年内，AEO产量的增长速度非常 快，其原因主要有：家用重垢洗涤剂消 耗量很大、生化降解性优良、价格低廉， 几乎是所有表面活性剂中价格最低者， 大量消耗于加工AES。


③温度 一般温度升高，反应速度加快， 但二者不呈直线关系；但温度过高，色 泽增深。
④压力 环氧乙烷的压力与系统中环氧乙烷的浓度 成正比，但在低压范围内（如表压20kPa以下） 这种现象并不明显。
B环氧乙烷加成物的聚合度的分布 环氧乙烷聚合度的大小直接影响产物的 性质。由于环氧乙烷的加成是逐级进行 的，故所得产物的聚合度不可能一致。 聚合度分布宽窄不同，导致产品的性能 也有所不同。