脂肪酸甲酯磺酸盐MES

精心整理脂肪酸甲酯磺酸盐（MES的性能及应用1. 产品简介a -磺基脂肪酸甲酯钠盐（sodiumFattyAcidMethylEstersulfonate简称 MES 是一种由天然油脂为原料，经酯交换、加氢、磺化、中和等工艺制成的性能优良的表面 活性剂。MES具有良好的去污性、钙皂分散性，孚L化性、增稠性、水稳定性、对硬 水不敏感性、适中的起泡性、低刺激性、低毒性和生物降解性，可应用于许多工业 领域如，个人护理品行业，纺织印染工业，皮革工业，矿石浮选业、塑料工业、农 业化学品等。MES除具有一般表面活性剂的优异表面性能，还具有其自身显着特点：刺激性极低对皮肤温和、抗硬水能力强、生物降解性优良、毒性低、与其他表面活性剂配伍 性良好、泡沫中等易冲洗，洗后肤感清爽不滑腻等，是一种理想的个人洗涤用品原 料。2. 产品性能2.1MES样品指标指标、 样品来源、.pH值（1 %水溶液）总磺化活 性物（%）二钠盐(%)1 1石油醚可溶物（%）色泽(5%1:1乙醇 液)Hazen硫酸盐（%）样品形态国外样一5.2883.13.772.86102.3白色粉末国外样二4.3888.44.601.75100.85白色片状物国外样三5.3184.85.030.97101.65白色片状物国外样四5.9687.13.462.38201.10浅黄色颗粒本公司样3.8187.54.161.76371.62浅黄色片状从上表可以看到：本公司 MES除色泽较国外产品稍深外，其重要特征指标二钠 盐与国外同类产品相当，其余指标也基本相当。2.2性能比较 2.2.1表面张力按国标GB11278-89方法，用圆环（拉起液膜法）来测定表面张力。因要求试验温度至少高于各物质的克拉夫特温度 5C,故确定试验温度为60C,溶液浓度为0.2%,在去离子水进行测定。结果见表1表1MES溶液的表面张力样品f二钠盐/甲酯磺酸盐总磺化活性物%表面张力（mN/n）精心整理国外样一 MES0.04582.4332.7自制MES0.03085.6129.5LAS/95%以上31.1AES/70%35.1AOS/32.0皂/25.2由表1看出，MES表面张力较AES的小，与LAS AOS勺接近，皂的表面张力为最 小。222泡沫力及稳定性MES在不同硬水中的起泡性和稳泡性按 GB/T13173.6-91方法测定，试样浓度为 0.02%,温度40士 1C。测定结果见下表2和图1。表2MES溶液的起泡性与稳泡性指标 样品二钠盐/ 甲酯磺酸盐总磺化 活性物%泡沫（mr） 0/5min0mg/kg150mg/kg300mg/kg国外样一MES0.04582.43183/181139/139135/133自制MES0.03085.61174/171143/143142/140LAS/ 95%179/177128/12884/81AOS/35%180/165192/192188/188AES/70%181/181178/178180/180由表2和图1可看出，MES勺泡沫高度随水硬度的增高有一定程度的下降，MES与LAS AOS AES比较，在软水中各产品起泡性相当，而在硬水中起泡性较LAS好，比AOS和 AES差。MES勺稳泡性均较好。总体而言，MES起泡性适中。2.2.3钙皂分散力MES首先是作为一种钙皂分散剂而被认识的。研究表明：具有不对称结构、且亲 水基位于分子末端或接近末端的酯具有较好的钙皂分散性，而MES正符合此推断。表3为各ME豉国标GB7463-87方法测得的钙皂分散力。表3钙皂分散力指标- 样品二钠盐/ 甲酯磺酸盐总磺化 活性物%钙皂分散力国外样一 MES0.04582.438.33自制MES0.03085.6110二钠盐92.664.76LAS/95%以上1.0钙皂分散力为1g分散剂（表面活性剂）可以完全分散的肥皂的量，以克表示。 所以其数值越大，钙皂分散能力越大。表3可知，自制MES的钙皂分散力比国外样一 MES好 MES勺钙皂分散能力为LAS的10倍。2.2.4去污力精心整理MES有良好的抗硬水度，不易产生皂垢，我们用制备的MES在不同的硬度水中进 行去污试验，并与LAS比较，试验方法按 GB13174-91,浓度0.2 %，温度40士 1C, 测试结果列入表4。表4去污力比较水硬度 样品 j r、0mg/kg150mg/kg250mg/kg400mg/kg国外样一 MES19.715.916.713.5自制MES19.516.016.612.7LAS18.317.715.58.0皂21.815.810.30.3AES15.815.116.913.0AOS16.015.616.812.3标准洗衣粉/10.31.7(500mg/kg)表4中数据表明：自制MES与国外样一 MES的去污力在各个硬度下均相近。在 去离子水中，皂和MES勺去污力最好；在250mg/kg硬水中，MES勺去污力较皂基强； 在400mg/kg，硬水中，MES勺去污力较LAS强。MES勺去污力与 AES和AOS相当；水 的硬度越高，MES的去污性能优点尤为显着。2.2.5MES的稳定性MES在碱性介质中水解属于二级反应， 在酸性介质中属于一级反应。影响MES1 定性的因素有：温度、pH值以及溶液活性物的浓度等。我们用二钠盐含量的变化考 察其稳定性。配置10%勺MES水溶液，用酸和碱分别把pH调至2和12,在不同温度 的烘箱中放置，考察二钠盐含量随时间变化情况。试验结果见下图2、3。结论：从以上两图表中可以看出，pH为2时，10%ME水溶液在65C下放置时间 6小时二钠盐含量不变化，80C下放置时间5小时二钠盐含量仅增加 0.12%, 100C 下放置时间3小时二钠盐含量仅增加0.06%,可以看作基本无变化。pH为12时，65C 下放置时间6小时二钠盐含量仅增加0.08%,基本无变化；80C下放置时间5小时二 钠盐含量仅增加0.18%, 100C下放置时间3小时二钠盐含量仅增加0.16%，变化不 大。2.2.6抗硬水能力MES虽然与钙离子相互作用形成钙盐， 但MES却表现出优良的抗硬水性能。这主 要是MES在靠近其磺基处有一甲酯基，其存在可以防止MES钙盐的沉淀，使MES与CaT,皿孑形成一个亚稳态胶束，CaT, M聚集在胶束的周围。由M.Fujiwara等人研 究认为：MES的钙盐在室温下有非常慢的结晶速度，故在一般的洗涤条件下（水硬度310DHo 25C，洗涤时间1060min）MES与CaT, M$不会形成沉淀，故不会影响 去污性。此外，对于阴离子表面活性剂来说，一般 TK（Krafft点）高的表面活性剂与钙镁 离子成盐后，会形成较高 TK的沉淀。MES的钠盐变成钙盐后，其 TK升高幅度小于 AS类表面活性剂，且相比AS类的表面活性剂，MES勺钙盐仍具有一定的溶解度和表 面活性。2.2.7生物学性质2.2.7.1生物降解性精心整理MES有着与肥皂相近而优于LAS的优良生物降解性，在水中五天内能完全消失。 Stein等人也测定过MES的生物降解性，发现MES勺生物降解性优于LAS和AES 227.2毒性MES有急性口服毒性低、对皮肤刺激性小等特点。几种酯的生物学性质，如表5所示。表面活性剂生物降解率*(80%100%)/d急性口服毒性*-1LD50/(g.kg)皮肤刺激性*C14MES33无反应CwMES4.33无反应C18MES3.93无反应牛油MES42.7无反应十二烷基硫酸钠32.73无反应脂肪醇醚硫酸钠61.7 5.0无反应注：*河水中生物脱离死亡试验*老鼠口服试验*2 %溶液用于白鼠剔毛后的背采用美国鱼和野生动物机构的水生物毒性的评定标准来评价MES对脊椎动物和无脊椎动物的急性毒性（见表 6）。对照表7评定标准，MES属于实际无毒范围。表6常用表面活性剂对水生生物的急性毒性（24h96hr, LG/mg L-1）表面活性剂种类鱼无脊椎动物LAS1101 1000AS5202 200AOS1152SAS1509300AE161 100APE4121 100G2MES290350190240AES110520表7评定标准评定标准LGo/mg L-1剧毒 1000中毒1.0 10.0/227.3温和性MES比月桂醇醚硫酸盐（AES）温和，对皮肤的刺激性基本上与月桂醇醚磺基琥珀酸酯相当（见表8），属于轻微刺激，但在高浓度时（质量分数为36%38%对眼有刺激 作用。表8月桂基MES的温和性皮肤刺激月桂基MES 2.4轻微刺激精心整理（10%活性物，钠盐）月桂醇醚硫酸盐：4.0中等刺激月桂醇醚（3）磺基琥珀酸酯：1.9轻微刺激眼刺激（36%38%&性物）对眼有刺激人皮肤过敏作用阴性3.产品的配方及应用3.1不同公司MES的配方对比表9对不同厂家的MES在基础配方中进行比较，其基础配方：MES3.5 （100%）;AES 5.0 （100%）; CAB 5.0 （30%） ; 6501: 2.0。表9不同厂家的MES在基础配方中的泡沫、粘度比较指标/样品自制MES国外样一 MES国外样四MES国外样三MES加盐量（%）1.11.11.11.1粘度(25 C, CP4450455042506350泡沫(150mg/kg, mr)185/185184/184190/191182/183耐寒5 C失光5 C失光3 C失光5 C失光从上表9可以看到：自制的MES在配方中使用，不论是粘度、泡沫、耐寒均于 国外的MET品相近。3.2不同基础配方的对比浴用品和洗手液在当今市场上十分流行，液体个人产品的洗净力好，对皮肤温 和，有良好的肤感，因此产品畅销这使传统肥皂和香皂用量下降。MES可用于配制液皂、洗手液及浴用品如浴液、洗面液等。它在个人洗涤用品中的应用性能，特别在 泡沫和皮肤的感觉上相较于月桂基硫酸盐（ AS）,月桂基醚硫酸盐（AES）和皂类产品 有极大的改善。考虑浴用品和洗手液的基础配方相近，在下面的配方中不细分产品。表10是使用MES和不使用MES的基础配方性能试验。表10MES的基础配方性能试验原料及指标/配方配方1- j配方2配方3配方4MES（粉）04.01.54.01 1AES/AESA(折百)7.5 AES3.5 AES7.5 AESA5.0 AESACAB( 30%)55556501/CMEA3.0 65013.0 65011.5 CMEA1.5 CMEA加盐量（%）1.00.80.50.5粘度(25 C, CP3680440030504900泡沫(150mg/kg, m)188/190176/177184/184182/183耐寒（-18 C、24h ）室温恢复正常恢复室温正常恢复室温正常恢复室温正常耐热（50 C、24h ）不分层不分层不分层不分层从表10可以看到：MES的使用不影响基础配方的耐寒、耐热，其耐寒、耐热符 合国家标准，因此 MES完全可以与AES CAB CMEA等复配制备体用洗涤产品。MES 在配方中替代AES或 AESA会使配方泡沫稍有下降，与资料上记载 MES为中泡型表 面活性剂是相符的；但对于体用产品而言，配方的泡沫已满足使用要求。MES用于配方后，产品泡沫极易冲洗，洗后皮肤清爽，不滑腻，因此MES完全可精心整理以与AES CAB 6501等复配用于体用洗涤品中。MES能减少AES类体用产品的洗后 滑腻感，大大改善产品使用后的皮肤感觉，在配方产品中，勿需添加减滑剂就能解 决洗后皮肤滑腻的问题。3.3MES与中性皂基的复配皂遇水中的钙、镁离子因生成脂肪酸钙、镁皂垢沉淀而使其起泡性能丧失。MES由于靠近磺酸基处有一个甲酯基，使其能与钙、镁离子形成一个亚稳态的胶束，因 此是一种很好的钙皂分散剂，在皂基型产品中加入少量的MES即可大大提高产品的泡沫性能。几种表面活性剂与皂基复配的泡沫性能见表11表11水硬度/样品皂MES皂AES/皂AOS/皂心/皂150mg/kg240/242228/228230/230235/236243/243300mg/kg165/165214/216222/227196/196193/193450mg/kg20/0160/150146/70193/19330/0从表11可以看到：150ppm时泡沫：，皂心 AOS AES MES 300ppm时泡 沫：，AESMEAOS&2皂，300ppm时泡沫：AOMEAESK2皂，MES在中、 高水硬度下，可以明显改善皂的泡沫性能。以皂类为主的个人洗涤用品，一般都起泡力差，泡沫量少，洗后皮肤干涩；MES具有优异的钙皂分散能力，在中、高水硬度下，可以明显改善皂基的泡沫性能，洗 后皮肤清爽不紧绷，因此是一个理想的配制皂基型体用产品的原料。3.4 推荐基础配方MES不仅能与AES AESA皂基等主表面活性剂复配用于个人产品中， 也可与MAP CAB羧酸盐等辅助表面活性剂及各类调理剂复配使用。下表12为几个基础推荐配方，可根据需要添加适当的调理剂配制成所需浴液、洗手液及洗面奶等产品。表12基础推荐配方组成/配方配方1配方2配方3配方4MES（粉）2.03.03.04.0AES/AESA(折百)6.0 AES5.0 AESA3.0 AES4.5 AESA6501/2.5 6501匸5 CMEA3.0 65011.5 CMEACAB (30%)5.05.04.05.0MAP(30%)/3.06.0/色料、香精，防腐剂适量适量适量适量水余量余量余量余量3.5建议：A. 由于MES属中泡表面活性剂，大量替代AES AESA会使配方泡沫稍有影响，建议: 配方MES的加量以控制在5% （折百）以内，透明产品加量23%,珠光产品3 4%;B. 制备珠光产品时，MES对珠光有增效作用；建议：制备非透明包装的浴液、洗手 液可优选制成珠光产品。C. MES产品形态一般为片状或粉体，适用于热配产品；在配方中使用时，可单独或 与AES等一起在40 C60 C加水先溶解，然后再加入其他表面活性剂。精心整理D.|7