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脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(简称FMES或喜赫FMES)是一种高性能阴离子表面活性剂,由天然油脂衍生的脂肪酸甲酯经乙氧基化和磺化反应制得,兼具阴离子和非离子表面活性剂的特性。这种化合物凭借其独特的分子结构和环保特性,在工业与民用领域展现出广泛的应用价值,成为绿色化学发展中的重要代表之一。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES),外文名Fatty Methyl EsterSulfonates,化学式C18H36CHSO3Na(OCH2CH2)7,熔点为-10℃,外观为深黄色液体。该物质属于阴-非两性表面活性剂,具有环状磺化封端结构,净洗能力高于仲烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等阴离子型产品
化学性质与结构特点
FMES的分子结构兼具疏水链(脂肪酸甲酯基团)、亲水聚氧乙烯链(乙氧基化部分)和强亲水磺酸基团。这种"三段式"设计赋予其优异的表面活性:
1. 界面性能:临界胶束浓度(CMC)低至0.1-0.5g/L,能将水的表面张力从72mN/m降至30mN/m以下,显著优于传统磺酸盐类表面活性剂。
2. 溶解特性:乙氧基链长度(EO数)可调节(通常3-15个EO单位),使其既可溶于水又能与有机溶剂相容,适应不同pH环境(2-12)。
3. 生态友好性:生物降解度超过90%(28天测试),LD50>5000mg/kg(大鼠口服),符合欧盟ECOSOL认证标准。
耐碱性能
耐100℃热碱可达40g/L,耐40℃热碱达到80g/L,适用于洗衣粉配方中直接与偏硅酸钠或纯碱拼混,也适用于碱性洗涤液配方。
分散性能
FMES的钙皂分散能力高达310ppm,LAS的钙皂分散力仅为98ppm,AES的钙皂分散力为203ppm,FMES具有优秀的分散性能,适用于小浴比的清洗工作液,将污垢均匀分散于清洗液中防止反沾污。
除油蜡性能
FMES具有优异的蜡质的去除力,特别是除蜡效果较好,在阴离子表面活性剂中,FMES的除油与除蜡性能高于其它类型阴离子表面活性剂。
表面活性性能
FMES相对于其它阴离子表面活性剂,属于低泡沫产品,并有良好的耐硬水性能和低温流动性能。
工业领域核心应用
1. 纺织印染行业 作为高效精练剂的主要成分,FMES能快速渗透纤维内部,在60℃以下实现棉籽壳、蜡质的同步去除,处理后的棉布毛效可达12cm/30min以上。其低泡特性特别适用于喷射染色设备,相比传统烷基苯磺酸钠(LAS),可减少50%的废水COD负荷。某大型印染厂的实践表明,添加0.8% FMES的复合助剂可使活性染料上染率提升15%,同时减少元明粉用量20%。
2. 农药乳化体系 在草甘膦异丙胺盐等除草剂中,FMES作为增效剂表现出独特优势: - 与农药活性成分形成胶束包裹结构,延长叶片滞留时间 - 40%水剂中添加3-5% FMES,可使雾滴接触角从110°降至25° - 在硬水(500ppm Ca²⁺)中稳定性优于烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)类乳化剂
3. 油田化学领域 在三次采油中,FMES与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)复配形成超低界面张力体系(10⁻³mN/m级),渤海油田试验数据显示,0.3% FMES溶液可使原油采收率提高8-12个百分点。其耐温性能可达90℃,且不会引起地层黏土膨胀。
民用产品创新应用
1. 个人清洁用品 在氨基酸基洗发水中,FMES(C12-14链长,EO=7)能平衡清洁力与温和性: - 与椰油酰胺丙基甜菜碱复配时,泡沫体积增加40% - 经人体斑贴试验证实,刺激性显著低于SLES(月桂醇聚醚硫酸酯钠) 某品牌婴儿沐浴露采用FMES为主表活后,产品经皮水分流失值(TEWL)降低23%。
2. 家居清洁革命 FMES在浓缩洗衣液中展现多重价值: - 去污力(GB/T 13174标准)达到标准洗衣粉的1.8倍 - 低温(20℃)洗涤时对皮脂污垢去除率提升35% - 与柠檬酸钠协同可完全替代磷酸盐。
油田驱油
FMES作为表面活性剂驱油效果远好于重烷基苯磺酸钠,FMES单剂可将油水界面张力降低至10-3mN/m-10-4mN/m,并且具有良好的耐钙镁硬水、耐高温、耐碱等特点,有效降低岩石表面黏附功,提高采油率。
硬表面清洗
在工业清洗领域,FMES代替其它类型的阴离子表面活性剂,如十二烷基苯磺酸钠,可以提高除油与除蜡的性能,特别是FMES具有较好的分散性能,具有良好的防止污垢反沾污特点。
纺织清洗
在纺织领域FMES是一种毛效提高剂,特别适用于在强碱与高温条件下的清洗工艺。FMES对于含有浆料的的织物清洗尤为有效,特别是难以去除的化学类浆料,如PVP等类型浆料,FMES具有退浆率高以及除蜡效果好等优点。
废纸脱墨
废纸脱墨所需要的表面活性剂必须具有一定的分散效果,方可将油墨离子悬浮于气泡之中,并且顺利的通过刮板去除,FMES可以提高脱墨剂的分散性和油墨捕集性。