梁水嬌 宋晶晶 盧宇毅

廣州市盛邦化工科技有限公司，廣東廣州，510620

國內(nèi)市售液體潔廁劑有選擇鹽酸類無機酸，復(fù)配脂肪胺聚醚類表面活性劑和助劑制成黏稠產(chǎn)品，也有選擇使用檸檬酸、草酸等有機酸，復(fù)配黃原膠等多糖類增稠劑和助劑解決掛壁和鋪展問題[1-2]。多糖類增稠劑通常會面臨需預(yù)分散、加熱溶解等復(fù)雜配方工藝，在有機酸潔廁劑體系中有可快速分散且有效增稠的原料則可為實際生產(chǎn)提供便利性。

辛烷基磺酸鈉具有良好的鋪展?jié)櫇裥阅?，與配方中的助劑、漂白劑相容，在強酸、強堿體系中有良好的溶解性和穩(wěn)定性。辛烷基磺酸鈉、二甲苯磺酸鈉等常見于洗滌劑中作為水溶助長劑，用來改善體系的透明度，降低配方黏稠度[3]。增稠與降黏本是相互矛盾的，如何在配方中平衡是配方設(shè)計時的一大考驗。

本文主要考察了辛烷基磺酸鈉在有機酸體系中的增稠性能，也初步進(jìn)行了酸性增稠劑在有機酸體系中的穩(wěn)定性試驗，為后續(xù)實際的配方應(yīng)用提供一定的參考價值。

1 實驗部分

1.1 主要試劑與儀器

辛烷基磺酸鈉PAS-8S（斯泰潘）；酸性增稠劑L-70（陽離子和特殊表活復(fù)配物、廣州市盛邦化工）；油胺聚氧乙烯（2）醚Fentacare O02（索爾維）；酸性增稠劑LT-302（陽離子和特殊表活復(fù)配物、廣州啟正化工）；檸檬酸，草酸等有機酸均為市售工業(yè)品；IKA RW 20 攪拌器，IKA公司；旋轉(zhuǎn)黏度計NDJ-5S，上海越平科學(xué)儀器。

1.1.1 黏度測試

參照GB/T 15357―2014《表面活性劑和洗滌劑旋轉(zhuǎn)黏度計測定液體產(chǎn)品的黏度和流動性質(zhì)》，設(shè)定測試溫度為25℃，采用2號轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)。

1.1.2 實驗配方設(shè)計

辛烷基磺酸鈉在有機酸體系中的增稠性能，設(shè)計了四種配方類型進(jìn)行考察。第一種如表1使用4.5%檸檬酸，調(diào)整酸性增稠劑的量，添加適量的PAS-8S，觀察黏度變化；第二種如表2使用2.5%L-70，調(diào)整檸檬酸的添加量，添加適量的PAS-8S，觀察黏度變化；第三種如表3保持同等添加量的有機酸，更換有機酸的類型，添加適量的PAS-8S，觀察黏度變化；第四種如表4保持同等添加量的酸性增稠劑，更換酸性增稠劑的類型，添加適量的PAS-8S，觀察黏度變化。

表1 保持有機酸量不變，變化酸性增稠劑L-70用量

表2 酸性增稠劑的量保持不變，變化檸檬酸用量

表3 不同的有機酸對比

表4 不同的酸性增稠劑對比

2 結(jié)果與討論

測試過程中發(fā)現(xiàn)PAS-8S在體系中逐漸提高添加量會出現(xiàn)混濁現(xiàn)象，靜置后分層。發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象的后續(xù)添加量不作為考察對象。為方便整理，當(dāng)黏度低于20cps時，黏度記錄為0。

2.1 酸性增稠劑量對黏度的影響

由表5可知，L-70的量為1.5%時，PAS-8S的添加量為0.4%時呈透明液體，達(dá)到0.6%時會有兼容性問題。L-70的量為2.5%時，PAS-8S的添加量為1.8%時呈透明液體，添加量達(dá)到2.0%時會有兼容性問題。L-70的量為3.5%時，PAS-8S的添加量為1.4%時呈透明液體，添加量達(dá)到1.6%時會有兼容性問題。PAS-8S在體系中的兼容性與L-70的量有關(guān)，無線性關(guān)系。由表6、圖1可知，PAS-8S添加量較低時，對體系黏度無幫助；隨著PAS-8S的添加量增加，體系黏度有提升，但過量后會有下降趨勢。L-70的量為2.5%，PAS-8S的添加量為1.6%時黏度達(dá)到高峰。這一現(xiàn)象是由于L-70含有陽離子表面活性劑，添加陰離子PAS-8S，在溶液中形成了陰陽離子表面活性劑混合體系中，由于分子間正/負(fù)離子的強靜電吸引作用，相互復(fù)配后容易形成棒狀膠團，使黏度增加[4-5]。當(dāng)PAS-8S過量即濃度超過CMC后發(fā)生聚集，出現(xiàn)混濁、分相等情況[6]。

圖1 保持有機 酸量不變，不同PAS-8S添加量時黏度變化情況

表5 保持有機酸量不變，PAS-8S添加量對配方體系外觀的影響

表6 保持有機酸量不變，PAS-8S添加量對配方體系黏度的影響

2.2 有機酸添加量對黏度的影響

由表7可知，檸檬酸的量為2.5%時，PAS-8S的添加量達(dá)到或超過1.2%時會有兼容性問題。檸檬酸的量為4.5%時，PAS-8S的添加量達(dá)到或超過2.0%時會有兼容性問題。檸檬酸的量為6.5%時，PAS-8S的添加量達(dá)到或1.2%時會有兼容性問題。PAS-8S在體系中的兼容性跟檸檬酸的量有關(guān)，無線性關(guān)系。

表7 酸性增稠劑的量保持不變， PAS-8S添加量對配方體系外觀的影響

由表8、圖2可知，PAS-8S添加量較低時，對體系黏度無幫助；隨著PAS-8S的添加量增加，體系黏度有提升，但過量后會有下降趨勢。檸檬酸的量為4.5%，PAS-8S的添加量為1.6%時黏度達(dá)到高峰。

圖2 酸性增稠劑的 量保持不變，不同PAS-8S添加量時黏度變化情況

表8 酸性增稠劑的量保持不變，PAS-8S添加量對配方黏度的影響

2.3 不同有機酸對黏度的影響

2.3.1 兼容性及增稠情況

由表9可知，有機酸為檸檬酸時，PAS-8S的添加量為1.8%時保持透明。有機酸為草酸時，PAS-8S的添加量為1.2%時保持透明。

表9 更換有機酸，PAS-8S添加量對配方體系外觀的影響

從表10、圖3可知，PAS-8S添加量較低時，對體系黏度無幫助；隨著PAS-8S的添加量增加，體系黏度有提升，但過量后會有下降趨勢。有機酸為檸檬酸時，PAS-8S的添加量為1.6%黏度達(dá)到高峰。PAS-8S對體系黏度影響程度與有機酸種類有關(guān)，相同添加量的有機酸，檸檬酸體系黏度提升的幅度更大。

圖3 更換有機酸，不同PAS-8S添加量時黏度變化情況

表10 更換有機酸，PAS-8S添加量對配方黏度的影響

2.3.2 穩(wěn)定性

表11為檸檬酸和草酸體系添加PAS-8S的黏度在第1、15、30、90天時變化情況，B組（檸檬酸）在1.4%、1.6%、1.8%時變化曲線見圖4，F(xiàn)組（草酸）在1.4%、1.6%、1.8%時變化曲線見圖5，由表11和圖4、圖5可知，草酸體系中，黏度下降的趨勢更明顯。除了黏度有下降的趨勢，其樣品外觀顏色也隨時間變黃程度加深，草酸具有較強的氧化性影響含胺類產(chǎn)品的穩(wěn)定性，最終影響樣品的黏度及外觀。使用L-70酸性增稠劑時添加PAS-8S，檸檬酸的穩(wěn)定性更好。

圖4 更換有機酸，不同PAS-8S添加量時B組黏度穩(wěn)定性情況

圖5 更換有機酸，不同PAS-8S添加量時F組黏度穩(wěn)定性情況

表11 更換有機酸，不同PAS-8S添加量時黏度穩(wěn)定性情況

2.4 酸性增稠劑對黏度的影響

由表12可知，在PAS-8S添加量為1.4%～1.8%時，外觀都呈透明，此時兼容性良好。由表13可知，不同的酸性增稠劑，PAS-8S對配方體系的黏度影響不一致。在實際配方測試中可根據(jù)具體需求選擇合適的酸性增稠劑對比。

表12 更換酸性增稠劑，不同PAS-8S添加量時外觀情況

表13 更換酸性增稠劑，不同PAS-8S添加量時黏度變化情況

3 結(jié)論

本論文研究了不同條件下，辛烷基磺酸鈉/有機酸（檸檬酸、草酸）/增稠劑體系的增稠性能，結(jié)果表明，配方為4.5%檸檬酸、2.5%L-70、1.6%PAS-8S時可獲得較高的黏度，同時也有良好的穩(wěn)定性。

除PAS-8S外，經(jīng)實驗測試其他短碳鏈的磺酸鹽，如二甲苯磺酸鈉、異丙苯磺酸鈉等在有機酸體系中也有增稠性能。無論選擇哪種短碳鏈磺酸鹽都需要考慮酸性增稠劑、有機酸的種類及其用量。如具體符合市場的產(chǎn)品還需綜合考慮成本、清潔力、掛壁性及鋪展性。