❶ 液氯儲槽怎樣清理
1、先通過排污管道盡量排空液氯
2、真空抽負壓至-0.08MPa以下,
3、加入鹼性水
4、所有管道加盲板(抽堵盲板作業證),排水,開人孔
5、空氣(可用儀表風)置換
6、分析含氧量高於18%(必須的),氯氣含量低於4PPM(如果高需要佩戴防毒面具)有的也是這樣說做一次氯氣濃度及PH分析,當氯氣含量低於10PPM時
7、辦理進入受限容器作業證,每半小時分析一次6項
8、進罐清掃
9、烘乾貯槽
10、檢驗在這個基礎上最後可以探傷
11、封槽(抽堵盲板作業證)
12、試壓
13、投用
液氯儲槽一般三年就要強制檢查一次
氯是一種有刺激性氣味的黃綠色氣體,毒性極大,當濃度達到lmg/m3時,即對人體產生危害。氯的化學性質活潑,是一種強氧化劑,但氯氣不易溶於水,用水清洗置換氯效果不好,這是由氯氣與水的兩個主要反應決定的:
2C12+H2O=4HC1+O2
(1)
該反應即使在日光下反應速度也很緩慢。
Ch+H2O=H++C-+HCIO
(2)
此反應為可逆反應,
25℃時的平衡常數為:4.2×10-4。
雖然此反應也可可加大水量將Cl2置換,但由於其生成物為HCI、HCIO,而這兩種生成物均對罐體有較強的腐蝕作用,因此不宜採用。在清洗過程中,加入適量的Ca(OH)2可加速反應(2)
向右移動,其反應方程式如下:
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(C10)2+CaCl2+2H20
(3)
根據反應方程式(3)可計算出置換Cl2
所需的Ca(OH)2的用量,而罐體中CI2:的殘餘量可用范德華狀態方程式算出。
同樣,氯氣的置換也可使用NaOH、Na2CO3
,效果也很好,只是成本相應較高。根據上述原理,我們在實際工作中採用一些結構簡單的置換罐,來清洗、置換罐體內的殘余液氨、液氯,均取得了較好的效果。
一般是先用氮氣或壓縮空氣置換,然後向整個液氯儲槽內注滿水,最後放凈。如果儲槽內酸泥較少,置換一遍就可以了,也沒氯氣味了。要是特別臟,可以置換兩遍。最重要的是清理後一定要將儲槽內的水擦乾。
這些都是我自己終結的
你看看吧
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❷ 管道是如何使用化學清洗的
管道清洗主要分為物理清洗與化學清洗,管道清洗方法的選擇 ,影響管道清洗的質量、清洗效率和清洗成本。選用管道清洗方法要根據管道的類型、污垢的性質 、清洗材料的來源, 施工環境和公用工程條件等情況來確定。
管道化學清洗就是藉助化學清洗劑、緩蝕劑的化合 、氧化還原 、絡合等化學反應, 將管道內的污垢清洗干凈。管道化學清洗時 ,主要的化學反應:化學溶解力、皂化力 、中和力、氧化還原力、絡合力 、離子交換力等 。當然,清洗過程中也將藉助其它輔助洗滌力, 使管道的清洗達到最佳效果。
2 管道酸清洗
採用酸溶液對管道內的污垢浸泡或循環沖洗 ,清洗干凈管道內壁。管道在酸洗過程中 , 一方面酸與污垢發生化學反應,污垢被清洗干凈
,同時酸也將腐蝕管材 ,這是酸洗的一大特徵 。為了將酸對材的損傷減少到最小程度 ,
重點應考慮緩蝕劑的選用。
另外,近年來,pIG清洗在管道清洗中越來越廣泛。
❸ 汽車三元催化器到底用清洗嗎,怎麼清洗
定期對三元催化器進行清洗,不但有助於提高車輛發動機性能,還可以減少排氣系統氧感測器的頻繁報警,非常適用於閉環電噴機車,駕駛習慣良好的車輛可在1萬-2萬公里進行清洗,市場上有一種三元催化器清洗劑,是醇類產品,不會對發動機的燃油、進氣、排氣系統產生不良反應。
1、表面積碳
當汽車長期工作於低溫狀態時,三元催化器無法啟動,發動機排出的炭煙會附著在催化劑的表面,造成無法與 CO和 HC接觸,長期下來,便使載體的孔隙堵塞,影響其轉化效能。再者,尾氣排放不暢,發動機的動力就難以發揮,這也是很多車高速跑不起來的原因。
2、氧感測器失效
為使廢氣催化率達到最佳(90%以上),必然在發動機排氣管中安裝氧感測器並實現閉環控制,其工作原理是氧感測器將測得廢氣中氧的濃度,轉換成電信號後發送給ECU,使發動機的空燃比控制在一個狹小的、接近理想的區域內(14.7:1),保證氧感測器工作正常。如果燃油中含鉛、硅就會造成氧感測器中毒。
此外使用不當,還會造成氧感測器積碳、陶瓷碎裂、加熱器電阻絲燒斷、內部線路斷脫等故障。氧感測器的失效會導致空燃比失准,排氣狀況惡化,催化轉化器效率降低,長時間會使催化轉化器的使用壽命降低。
❹ 哪個行業沒職業病
一、職業病occupationaldisease
是指企業、事業單位和個體經濟組織(以下統稱用人單位)的勞動者在職業活動中,因接觸粉塵、放射性物質和其它有毒、有害物質等因素而引起的疾病。
二、職業禁忌證occupationalcontraindication
是指勞動者從事特定職業或者接觸特定職業病危害因素時,比一般職業人群更易於遭受職業病危害和罹患職業病或者可能導致原有自身疾病病情加重,或者在作業過程中誘發可能導致對他人生命健康構成危險的疾病的個人特殊生理或病理狀態。
三、職業病危害因素的界定原則
職業病危害因素是指對從事職業活動的勞動者可能導致疾病或其他不良健康效應的各種危害因素,包括各種有害的化學物質、物理、生物因素以及在作業過程中產生的其他職業有害因素。
四、已列入國家頒布的職業病危害因素分類目錄的危害因素,符合條件者應實行強制性職業健康檢查。
除上以上之外,都不是職業病危害工作。
❺ 職業中毒及化學燒傷原因 預防
化學物質常見職業中毒及預防
氯氣中毒
毒理:氯是一種黃綠色具有強烈刺激性味的氣體,並有窒息臭味,用途廣泛。其危害主要表現在對上呼吸道粘膜的強烈刺激,可引起呼吸道燒傷,急性肺水腫等,從而引發肺和心臟功能急性衰竭。
症狀:吸入高濃度的氯氣(>3毫克/升)時,即可出現嚴重症狀:呼吸困難、紫紺、心力衰竭,病人很快因呼吸中樞麻痹而致死,過程僅需數分鍾,稱為「閃電樣死亡」。較重度之中毒,病人首先出現明顯的上呼吸道粘膜刺激症狀:劇烈的咳嗽、吐痰、咽喉疼痛發辣、呼吸急促困難、顏面青紫、氣喘。中毒繼續加重,造成肺泡水腫,引起急性肺水腫,全身情況也趨衰竭。
急救:迅速將傷員脫離現場,移至通風良好處,脫下中毒時所著衣服鞋襪,注意給病人保暖,並讓其安靜休息。
為解除病人呼吸困難,可給其吸入2%~3%的溫濕小蘇打溶液或1%硫酸鈉溶液。鼻部可滴入l%~2%麻黃素。
搶救中應當注意,氯中毒病人有呼吸困難時,不應採用徒手式的壓胸等人工呼吸方法。這是因為氯對上呼吸道粘膜具有強烈刺激,引起支氣管肺炎甚至肺水腫,這種壓式的人工呼吸方法會使炎症、肺水腫加重,有害無益。
苯中毒
苯屬芳香烴類化合物,是煤焦油蒸餾或石油裂解的產物,在常溫下為帶特殊芳香味的無色液體,極易揮發。苯是染料、農葯和香料生產的原料,苯又作為溶劑和粘合劑用於造漆、噴漆、制葯、鞋革箱包及傢具製造等。
短時間內吸入大量苯蒸氣可引起急性中毒。急性苯中毒主要表現為中樞神經系統的麻醉作用,輕者表現為興奮、欣快感,步態不穩,以及頭暈、頭痛、惡心、嘔吐等酒醉狀態,重者意識模糊,由淺昏迷進入深昏迷,最終導致呼吸、心跳停止;長期反復接觸低濃度的苯可引起慢性中毒,主要是對神經系統、造血系統的損害,表現為頭痛、頭昏、失眠,白血球持續減少、血小板減少而出現出血傾向(牙齦出血、鼻出血、皮下出血點或紫癜,女性月經量過多、經期延長)重者出現再生障礙性貧血。皮膚可因脫脂而變乾燥,脫屑以至皸裂,也可出現過敏性濕疹。留在體內的苯,主要分布在骨髓、腦及神經系統等含脂肪組織多的組織內。苯可引起各種類型的白血病,國際癌症研究中心已確認苯為人類致癌物。
預防:(1)以無毒或低毒的物質代替苯;(2)改革生產工藝;(3)加強通風排毒;(4)做好個人防護。(5)確實落實職業性體檢。
有機磷農葯中毒
有機磷農葯,是我國目前使用最廣、用量最大的農業殺蟲劑。我國每年都有數萬人發生急性有機磷中毒,有機磷農葯中毒不僅危害農葯生產和銷售人員的健康,而且已成為我國農村最重要的職業衛生問題。
危害:由於有機磷系膽礆能神經毒劑,短期內接觸後,可引起以神經系統損害為主的急性中毒,出現頭暈、頭痛、乏力、惡心、嘔吐、多汗、胸悶、視物模糊、瞳孔縮小大量出汗及流涎,肺水腫;呼吸困難,血壓上升和肌束震顫。嚴重者會出現昏迷、肺水腫、呼吸衰竭和腦水腫,如果不及時搶救,中毒者可很快死亡。少數患者在1~4天內出現「中間期肌無力綜合征」。
救治:呼吸道吸入者,應立即離開現場,至空氣新鮮流通的地方;有條件者可吸入氧氣;如系皮膚粘膜沾染,應立即脫去衣服,並用肥皂或其他礆性溶液充分洗凈;如毒物已經消化道進入者,應立即用礆性溶液(小蘇打水、淡肥皂水)洗胃、催吐等。應用阿托品,同時使用解磷定、氯磷定、雙復磷等。
預防:加強安全使用有機磷農葯的宣傳教育,提高人們特別是從業人員的個人防護知識水平。
改進生產工藝及施葯器械,生產過程應盡可能密閉化、自動化,並加強通風排毒措施,杜絕跑、冒、滴、漏。
施葯時要嚴格執行相關的規定和法規,穿長袖衣、長褲和膠靴,戴膠皮手套,合理配製施葯濃度。要在上風向側噴灑農葯,同時要隔行噴葯。噴葯時不吃東西,不吸煙。施葯結束後要及時換洗衣服,清洗被污染的皮膚和頭發。
地下建築內窒息
地下室、防空洞、貯藏室等由於通風條件差,其空氣成分與外界大氣成分有很大差別。基本上表現為三個方面:①氧氣含量顯著降低;②二氧化碳含量增高;③其他有毒氣體的產生。
中毒症狀主要是缺氧窒息。一般表現為頭暈、頭痛、耳鳴、眼花、四肢軟弱無力,相繼有惡心、嘔吐、心慌、氣短。隨著缺氧的加重,意識逐漸模糊,全身青紫,血壓下降,瞳孔散大,意識模糊,最後因呼吸困難缺氧窒息而死亡。
首先使患者脫離中毒環境,轉到地面上或通風良好的地方,然後再做其他有關處理。
要深入到地下建築以前,最好先測試一下其中的空氣成分,可取一蠟燭點著,用繩索慢慢地吊人下面,從火著、火滅來判斷情況,循情進入。
化學燒傷的原因
化學燒傷大多數是由於設備故障、違章操作或個人防護不當等原因所造成的。 1.設備故障
設備泄漏,管道阻塞,橡皮管接頭脫落、破裂,玻璃儀器破碎或閥門失靈等常易造成物料濺出。
2.違章操作 反應失控超溫,壓力過高,搬運時容器蓋未蓋緊或相互碰撞,工作時粗心大意開錯閥門,未穿戴防護用品等。 3.檢修事故 』
檢修時管道內殘留料液濺出,配料、放料、清洗容器時料液濺出、爆炸等。 某單位一青年工人,當三氯氧磷的管道阻塞後用水沖時,因三氯氧磷遇水發生放熱反應,管內壓力增高,使料液噴出,濺於面部,造成了顏面和雙眼嚴重燒傷。
由於化學物質的性能不同,造成燒傷的程度也不一樣。黃磷在常溫中能自燃,氧化成五氧化二磷(P205),遇水生成磷酸。所以黃磷燒傷是既有發熱,又有酸作用的復合性燒傷。另外磷又能從皮膚、黏膜吸收造成全身中毒。苯酚也可經創面吸收,使肝、腎受損。瀝青熔化達250℃時,如黏附於皮膚可發生燒傷,且不容易清除。氨水燒傷時,揮發性氨對呼吸道刺激大,甚至會出現肺水腫。氫氟酸腐蝕性強,它可向深部組織滲入,甚至侵入骨質;接觸低濃度的氫氟酸,往往要經過一段時間後才出現難以忍受的疼痛。
化學燒傷的預防
為了防止化學燒傷,應加強對設備的保養和維修,防止跑、冒、滴、漏。要熟悉本崗位上所接觸的原料、中間體、成品的化學性能。對易燃、易爆的化學物品做好防火、防爆等安全工作,例如,易燃的化學物質(如苯、石油醚、乙醚、丙酮等)應予密閉,置於陰涼通風處,遠離明火、熱源及氧化劑。嚴格遵守操作規程,穿戴好必要的防護用品(如橡皮手套及圍裙、膠鞋,必要時頭面部應戴好有機玻璃罩或防護眼鏡等);尤其在容易發生皮膚、眼燒傷的現場應設置沖洗設備,在無自來水的地方,應放置清潔盆水,專人負責,每天調換,並加蓋保持清潔,以便事故發生後可及時進行自救互救。
❻ 三氯化磷儲罐如何清洗
用全能乳化劑
乳化劑之王:全能乳化劑
--------具有世界先進技術的全能乳化劑,真正的乳化劑之王。
一:乳化效果是納米除油乳化劑的二倍以上,是常規乳化劑的10—40倍以上;
二:自動乳化能力非常強,一分鍾就能看到效果,是常規乳化劑無法比的;
三、無以倫比的滲透力,是強力滲透的高效武器。
四、價格特別價,出廠價才每公斤十元,性價比非常高。
全能乳化劑,是成都恆豐宏業洗滌劑廠最新研發的具有世界級先進技術的全能乳化劑,具有下列特點:
一、特別優勢
1、特別優秀的全能乳化能力,能進行全方位乳化。
2、特別優秀的乳化油能力,乳化食用油等有機油效果是普通乳化劑的10—40倍;與溶劑配合能對礦物油、潤滑油等無機油有非常好的乳化效果。
3、特別優秀的自動乳化作用,自動乳化能力非常強,一分鍾就能看到效果,對不能相溶的物質有非常好的自動乳化能力。
4、特別優秀的除銹能力,對全屬銹體有快速的除銹效果。
5、特別優秀的去污能力,對各種污漬都有非常好的去污效果。
6、特別優秀的發泡能力,泡沫持久穩定。
7、特別優秀的滲透力、分散力。
8、特別耐酸、耐鹼、耐硬水。中性乳化,不傷手。
二、非常廣泛的使用性能
1、廣泛用於清洗玻璃、瓷磚、灶台、油煙機、衛生間、馬桶、外牆、麻將等硬表面。
2、廣泛用於清洗各類衣物、酒店桌布、各種工作服、布料等布類。
3、廣泛用於清洗碗筷、餐桌、器皿、杯盤、瓶子等餐具清洗消毒,是餐具消毒中心的首選清洗劑。
4、廣泛用於清洗車輛的內飾、儀表和整車清洗。
5、廣泛用於清洗全屬銹體。
6、廣泛用於油污管道的疏通。
7、廣泛用於各種乳化劑的生產,是分類乳化劑的主要原料。
8、廣泛用於洗潔精、洗手液、洗手粉、洗車液、洗衣液等各種清洗劑的添加助劑。
9、廣泛用於洗碗機、洗衣機等機械洗滌的主洗劑。
10、廣泛用於除油,是生產除油劑的主要原料。
11、廣泛用於其他行業的乳化。
❼ 光伏行業有無國家規定的職業病
錫焊中含鉛、錫,可能導致鉛中毒
刻蝕過程用到氟化氫,可能導致氟化氫急性中毒。
❽ 要怎麼樣去清理污水管道
現在一般購買房子大多都是商品房比較多了。家裡都要用到水管,但是商品房安裝水管的話會比較麻煩,
不小心就容易堵上,家用污水管道堵了,如何清理污水管道?這些需要業主對污水管道清理有一定的了解。在們日常生活當中都需要做飯,洗菜的時候不小心都會把渣渣往水槽里道,
這樣的話。污水管道堵了怎麼辦?給們生活帶來了不必要的麻煩,
接下來們來分析下:清理方法
1、要對將清理管道進行充分通風(需要時可用帶直徑約0.5米的風管的風機進行通風);2要用毒性(易燃易爆)氣體測量儀測試至少五分鍾,五分鍾內都在爆炸極限的四分之一約(100PPM)以下;3要用測氧儀測試至少五分鍾(氧氣測量是必須的),五分鍾內需要氧氣含量都在18%以上(低於18%人會有明顯缺氧感覺);4下井作業(低於兩米)要系有安全帶,以防不測危險;5.現場要有安全員監督。按照上面的步驟將分成若干段的管道進行自上而下逐段清洗,注意加酸的方法同和上面的方法一樣,一般採用浸泡式清洗。若清洗速度過慢或停止時,垢又沒洗凈,可適當更換一部分清洗液,繼續清洗,直至洗凈。第一段洗凈後,將第二段的下堵口堵死,打開第一段的堵口,使清洗液流入第二段清洗,若清洗液濃度不夠,可採取部分更換或全部更換,直至洗凈。
❾ 太陽能光伏電池片製造工藝詳細資料誰有能共享給我嗎
.擴散方法有許多,如箱法擴散、固—固擴散、塗布源擴散、離子注入摻雜技術、固態氮化硼擴散、液態源擴散以及其它擴散。
擴散工藝是指在一定的溫度下雜質由半導體基片表面部滲進,
以致改變基片內部的雜質濃度分布和表面層導電類型的工藝過程,我們採用液態源的方法,這是一種目前普遍採用的方法。與其它方式相比較,有較多的優點:操作簡便、重復性均勻性好,製得的P—N結均勻、平整,擴散層表面良好,液態源擴散是利用保護氣體通過液態雜質源攜帶著雜質源的蒸汽進入石英管,雜質在高溫下進行分解,並與硅表面發生反應而生成雜質元素向硅內部進行擴散形成P—N結。
擴散裝置主要有氣體純化系統、通氣管道、雜質源瓶、石英管高溫爐等五個部分組成。.
操作方法﹕
將處理好的矽片放於石英支架上,管道趕氣後通入氮氣,放置石英支架於爐口預熱5分鍾,(預熱時間等要視矽片的數量進行調整),然後推石英支架到爐的中心點,進行熱平衡約5—10分鍾,開主氮1升/分‚經過POCL3源的小氮140mL/分及氧氣45mL/分(此為對Ø100的石英管而言,其它管徑按截面積推算)進行擴散40—45分鍾,擴散溫度為860—870℃,時間到時同時將小氮及O2氣的閥門關閉,
讓主氮繼續流通6分鍾,然後把石英支架拉到爐口,在爐口冷卻5分鍾後再取出。
三氯氧磷分解反應式如下﹕
5POCL3 600℃以上 3PCL5+P2O5
在少量氧氣存在時 4PCL5+5O2 過量氧 2P2O5+10CL2↑
在高溫下 ﹕ P2O5與Si作用¸生成SIO2和磷原子‚在磷沉積時‚為促使三氯氧磷充分解和和避光,PCL5對矽片表面的腐蝕作用必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣在有氧氣存在時
4POCL3+3O2 過量氧 2P2O5+6CL2↑
2P2O5+5Si 5SiO2 +4P↓
所生成的磷向矽片內進行擴散。
取出後的擴散經10%HF漂洗,除去表面的磷硅玻璃膜,用去離子水沖洗烘乾後就可供下道印刷工序使用。
對單晶矽片而言方塊電阻控制在28—38Ω/□ XJ=(0.35—0.4)μ
對多晶矽片而言方塊電阻控制在25—35Ω/□ XJ=(0.4—0.45)μ
注意事項﹕
因磷擴散系統乾燥要求較高,要定期在1個月內處理分子篩,否則容易使擴散產生磷和硅的合金點,影響雙結特性。
定期一個月處理一次石英管、石英舟、石英鉤(根據生產量而定)。
三氯氧磷是無色透明的液體,具有強烈刺激性氣味,有毒比重為1.67熔點2℃沸點107℃,在潮濕空氣中發煙很易水解,因此使用三氯氧磷源時,須注意盛源瓶的密封,又因本源極易揮發,蒸氣壓高,擴散操作中一定把盛源瓶放在0℃的冰水混合物中。
擴散工作應在十分清潔的環境中進行。擴散用的器皿,工具要經過嚴格的清洗處理。還應注意保證去離子水和關鍵化學試劑的純度。
清洗與腐蝕用的花蘭,不用時浸泡洗液內,用時處理。
嚴格保持擴散工藝、操作衛生做到輕拉輕放,文明生產,擴散後的矽片要存放在清潔環境中,免受沾污。
去離子水保證生產用水在5兆Ω以上,達不到處理樹脂。
三氯氧磷是有窒息性氣味的毒性液體,所以要求擴散系統必須有很好的密封性。特別是盛源瓶的進出口兩端要用聚四氟乙烯管道來連接。介面處用封口膠封閉。系統保持清潔和乾燥。
系統中用硅膠和5埃分子篩作乾燥劑,還可加用乾冰或液氮冷阱,濾球的作用是除去氣體中的灰塵和其它微小雜質顆粒,一般可用G5。
❿ 三氯氧磷與環氧乙烷反應方程式/三氯氧磷與氯丙烷的反應方程式
三氯氧磷與環氧乙烷反應方程式/三氯氧磷與氯丙烷的反應方程式
含硼表面活性劑的研究及發展趨勢
goldwsjin 發表於: 2008-2-16 10:12 來源: 化學工作者園地
從目前文獻資料來看,特種表面活性劑一般是指含F、Si、、B4種元素的表面活性劑,有關含Se、Te的表面活性劑目前尚未見報道。由於特種表面活性劑具有一般表面活性劑所沒有的特種功能與用途,越來越受到科技人員的重視。20世紀70年代以來,國外對含Si、F、3類特種表面活性劑的開發、表面化學的研究、擴大應用領域等方面取得了許多成績,但對含硼特種表面活性劑研究工作開展較少。
硼是一種無毒、無公害,具有殺菌、防腐、抗磨和阻燃性能的非活性元素。因此,含硼特種表面活性劑具有碳氫表面活性劑無法代替的長處。該類產品無毒、無腐蝕性,沸點高,具有阻燃性、殺菌性;可用作氣體乾燥劑,潤滑油、壓縮機工作介質的添加劑;還可用作聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯酸甲酯的抗靜電劑、防滴霧劑,各種物質的分散劑和乳化劑等。因此,硼系表面活性劑具有廣闊的應用前景。
1 合成原理
硼原子的共價性和價電子數少於價層軌道數的特點,決定了硼原子是一個缺電子原子,形成化合物時的成鍵特性可歸納為3點:共價性、缺電子和多面體習性。根據硼氧鍵的鍵能和硼的電負性,硼是一個親氧元素,它能形成許多含有B—O鍵的化合物,包括B—O鍵同有機基團連接的范圍極廣的有機硼化合物,這也是硼在形成化合物時的重要成鍵特性之一。合成含硼特種表面活性劑時所採用的化合物一般為硼酸,其結構單元是平面三角形,每個硼原子以sp2雜化與氧原子結合,此時硼仍是缺電子原子,易與有機化合物中的羥基發生配位反應,經脫水後形成硼酸酯。根據兩者物質的量比及羥基化合物類型不同,可形成硼酸單酯、雙酯、三酯及四配位硼螺環結構。
在合成硼系表面活性劑時,一般都用多羥基化合物,如甘油與硼酸反應生成硼酸酯中間體:單甘酯(MGB)、雙甘酯(DGB)。這些中間體帶有活性基團(羥基),可與脂肪酸、脂肪酸醯氯、環氧乙烷、環氧氯丙烷等物質反應生成相應的表面活性劑。從目前的文獻資料來看,已合成的硼系表面活性劑基本都是以MGB、DGB為原料合成的,且主要是陰離子和非離子型。也可用其他多元醇(如二乙醇胺、三乙醇胺等)與硼酸反應,可合成兩性表面活性劑。在合成中間體MGB、DGB等過程中,目前有直接法、酯交換法和潛溶劑法。考慮各個方面因素,目前一般採取潛溶劑法。
2 甘油酯類硼系表面活性劑
這類表面活性劑是硼系表面活性劑中研究得較多的一類,它主要包括單甘酯和雙甘酯兩類。其中對雙甘酯的研究又較為活躍,這是因為雙甘酯結構中含有半極性鍵,在溶液中可電離形成硼螺環結構,從而使得硼原子帶有負電荷且其結構比單甘酯穩定。
2.1 單甘酯類硼系表面活性劑
2.1.1 陰離子表面活性劑
單甘酯類硼系表面活性劑一般用脂肪酸或脂肪醯氯與MGB在有機溶劑DMF中反應,其結構如RMGB。RMGB屬於陰離子表面活性劑,但其水溶性較差,需對其結構改性。一般用MGB與環氧乙烷在乙酸乙酯中,以三氟化硼為催化劑,在100℃下反應3h,然後再用合成RMGB的方法,可得如REMGB水溶性較好的產品。這一類表面活性劑一般可做乳化劑用。另外,也可用其他醇與硼酸反應得到如REOMGB表面活性劑,其具有良好的表面活性和水溶性。
2.1.2 非離子表面活性劑
這類表面活性劑一般以MGB與等物質的量的甘油在180~210℃下反應4h,得到反應中間體,然後與環氧乙烷縮合,再與脂肪酸或脂肪醯氯酯化,就可得到如結構2REOMGB的非離子表面活性劑。它具有良好的表面活性、乳化性和水溶性。
2.2 雙甘酯類硼系表面活性劑
2.2.1 普通陰離子表面活性劑
這類表面活性劑是含硼表面活性劑中研究最深入的一類,其具有良好的表面活性、乳化和分散性能,可用作乳化劑、分散劑、潤滑油的添加劑和金屬切削液的潤滑劑、防銹劑等。它主要是用DGB或通過環氧乙烷改性、以提高產品水溶性的DGB與脂肪酸或脂肪醯氯酯化,可得如結構RDGB、REDGB的產品。
另外,也可用環氧化合物與硼酸在100℃下反應4h,再在氮氣保護下,於160℃下反應脫水,可得到結構如2RDGB的雙甘酯類陰離子表面活性劑,反應方程式如下:
2.2.2 含鹵陰離子表面活性劑
由於DGB和REDGB(當m=0)分別有2個和1個游離羥基,在三氟化硼存在下可以與環氧氯丙烷加成,生成含有氯元素的DGB—PO和REDGB—PO雙甘酯陰離子表面活性劑。這種類型的表面活性劑除了具有良好的表面活性、乳化性和分散性外,還具有良好的阻燃性能。以191#不飽和聚酯樹脂為基體,中鹼玻璃纖維為增強材料,試樣以質量分數為25%配入191#樹脂中,以B-D系統固化製成樣條,測試其阻燃性能。結果表明,在含鹵有機硼分子中,硼元素的阻燃性與鹵素有協同效應;它們與Sb2O5復配的阻燃性能大大提高並超過質量分數為50%的氯化石蠟。
2.2.3 含磷陰離子表面活性劑
這類表面活性劑合成一般是用RDGB與三氯氧磷在70℃下發生酯化反應,然後再水解,即得RDGB—P;或先用環氧氯丙烷與三氯氧磷在三氯化鋁存在下酯化,生成中間體,再與DGB反應,可得DGB—ClP。
這種類型的表面活性劑和含鹵有機硼表面活性劑一樣具有良好的表面活性、乳化性和分散性,且其阻燃性十分優越,與無機阻燃劑(如Sb2O5)也具有良好的協同效應。
3 硼酸烷基醇醯胺酯陰離子表面活性劑
這類表面活性劑一般用6501(2∶1型椰油酸二乙醇醯胺)或脂肪酸咪唑啉,以苯為脫水劑並通氮氣保護,與硼酸在加熱迴流下,經脫水反應生成。由於反應原料結構復雜及物料配比的不同,使得產物結構具有不確定性。但這類表面活性劑具有良好的乳化、分散和抗靜電性能,且適用於金屬加工液,它有較好的防銹性、抗磨性和清洗性。
4 含硼兩性表面活性劑
這一類表面活性劑研究得較少,一般用多羥基烷基胺(如二乙醇胺、三乙醇胺等)與硼酸經脫水反應而生成。在反應過程中,常用的脫水劑是苯,並需通氮氣保護。製品一般是淡黃色透明黏稠液體,具有良好的表面活性、乳化性、起泡性能和抗靜電性能,可用作乳化劑、紡織製品的抗靜電劑、染色分散劑和用於頭發及護膚化妝品的表面活性劑。其合成方法一般有下列3種:
(1) 小碳鏈多羥基烷基胺法
此方法由二乙醇胺與硼酸經潛溶劑法脫水生成中間體,兩者物質的量比為1∶1時為單胺酯MAB、2∶1時為雙胺酯DAB。MAB或DAB再與長碳鏈溴代烷在催化劑存在下,發生烷基化反應生成含硼兩性表面活性劑。此類產品在pH=6 6~9 1時顯示兩性特徵;在pH=5~11時表面活性優良,CMC為1.034×10-3mol•L-1、γCMC為25.68mN•m-1;其具有中等的泡沫性能,且具有優良的抗靜電效果。
(2)長碳鏈多羥基烷基胺法
此方法由二乙醇胺與長碳鏈溴代烷,或長碳鏈烷基胺與3 羥基環氧丙烷在催化劑存在下,發生烷基化反應,生成中間體,再與硼酸經潛溶劑法脫水生成產品,該類產品與陰離子、非離子表面活性劑具有良好的復配性能。產品RMAB的合成過程如下:
(3)DGB-PO法
該法利用DGB—PO上的氯取代基與長碳鏈烷基叔胺發生季銨化反應,生成含硼兩性表面活性劑,其與上述兩類兩性表面活性劑相比,其水溶性好,在pH=1~12時表面活性優良,pH=2~8時泡沫性能良好,且具有優良的抗靜電效果。
5 含硼表面活性劑研究發展趨勢
含硼特種表面活性劑在國內外尚未工業化,研究也處於起始階段。從國際上看,日本在20世紀七八十年代研究較為活躍,但多是硼酸雙甘酯的脂肪酸類陰離子型及非離子型,且主要是Toho Chemical Co.Ltd.的研究報告,近年來關於含硼表面活性劑的研究報告較少。從國內來看,江南大學的研究工作開展得較早,且有少量實驗室產品用於阻燃紡織製品,近年來也有其他研究單位開展這方面的研究,主要是氮硼系的表面活性劑,以期在防銹及潤滑方面得到應用。綜合各方面的情況,含硼表面活性劑應用及研究發展趨勢如下:
(1)修飾分子結構,向多功能化方向發展。在合成含硼表面活性劑結構中,除了引入EO鏈、氮元素外,還需引入磷、鹵元素,以提高含硼表面活性劑的綜合性能。
(2)合成新結構,拓寬含硼表面活性劑研究領域。
(3)拓展應用新領域。除了在紡織領域應用外,其在化妝品、潤滑油及防水整理方面將得到重視。
(4)復配應用理論將得到加強。目前有關含硼表面活性劑與其他表面活性劑的復配研究幾乎沒有,這嚴重限制了它的應用。
6 結論
含硼表面活性劑作為一種特種表面活性劑,具有很多特殊用途,但目前其品種較少,理論研究開展的也較少。隨著研究的不斷深入,其特殊性質、用途將會越來越被國內外的科技工作者、工業界關注。