在纺织工业中，许多染整助剂经常使用的是非离子型表面活性剂的复配物，这样，单体的质量对助剂的应用效果将产生直接的影响。脂肪酸聚醚型非离子表面活性剂可以作为良好的润湿剂、分散剂、匀染剂，柔软剂等，在印染助剂中得到广泛的应用。窄分布酯醚具有浊点高，表面活性强等优点，使其在复配技术中具有一定专一性。目前对Mg／A1复合金属氧化物催化脂肪醇乙氧基化进行研究比较活跃，但该催化剂不适合酯醚的合成，本文在此基础上进行研究的，即分别加入第三种金属(co、ce、Dy)离子合成三元金属氧化物，然后考察其催化正辛酸乙氧基化反应，取得了较为满意的结果。
1 实验部分
1．1 主要仪器和药品
HG-1型反应釜(天津工业大学化工系)，环氧乙烷(工业级，天津第三石油化工厂)，TLCSCAN．NER-3，CATS薄层扫描软件(瑞士，CAMAG公司)，正辛酸(分析纯，天津化学试剂一厂)，薄层硅胶G(分析纯，青岛海洋化工有限公司)，催化剂自制。
1．2 合成工艺
酯醚产品合成工艺见JAOCS，1996，73(1)
2 结果与讨论
2．1 催化剂的活性
以正辛酸为起始剂，用不同催化剂(用量为总产品的0．5％)来合成聚氧乙烯正辛酸酯，分析各催化剂的活性情况如表1。
由表1中数据可以看出Mg／A1／Dy．Mg／A1／Co，Mg／A1／Ce三种复合金属氧化物催化剂的活性虽然均小于强碱KOH，但它们都可以催化合成聚氧乙烯脂肪酸酯，．而单独用Mg／A1复合金属氧化物时，则没有催化活性。具体原因可能是：Mg／AJ复合金属氧化物有一定的晶体结构，其表面和内部有碱性活性心，但难以得到强的碱性位，故不能催化合成聚氧乙烯脂肪酸酯。在加人变价金属Dy、co和Ce后，经高温处理，使氧化物表面形成面、线、点等缺陷，使原六配位的氧变为五配位，四配位，三配位，增加了氧原子的电荷密度，从而使氧化物表面有了一定量度的强碱性位，从而可以使环氧乙烷和正辛酸起反应。
2．2 酯醚产品的分子量分布及质量指标
用Mg／A1／Dy，Mg／A1／Co，Mg／A1／Ce及KOH合成目标产品为6个环氧乙烷(EO)的聚氧乙烯辛酸酯，采用薄层色谱法[61测定分子量分布指数及未反应的正辛酸，采用国际标准Weibull法n 测副产物PEG的含量。
从上表2中可以看出Mg／A1／Dy，Mg／A1／Co，Mg／A1／Ce三种复合金属氧化物催化所生成的聚醚分布指数均超过85％ ，具有明显的窄分布，而传统碱性催化剂KOH催化所得聚醚分布指数只有56％ ，主要原因1 8 是催化的反应中，是以链增长为主反应，即
在辛酸未转化成低环氧乙烷加合数的酯醚之前，链已开始增长起来了，使较高环氧乙烷加合数的醚组分增加，这样产品中游离的辛酸相对较多，分子量分布较宽；复合金属氧化物作为催化剂之所以产生窄分布和产品中相对较少的游离辛酸有关，近年来较为一致的见解是 络合平衡理论：
即由于Mg／A1／Dy，Mg／A1／Co，Mg／A1／Ce中的金属阳离子同氧原子的配位性能，使阳离子与乙氧基化的脂肪酸之间形成配位化合物，这种配位化合物在空间上的拥挤状态，使上述络合平衡难以向右移动，结果使酸负离子或低级的乙氧基化酸负离子具有更高的加成反应几率，这样游离酸的含量就比较低，从而形成了较窄分子量的乙氧基化物。另外关于窄分布的原因可能还有类水滑石的择形催化作用 ：Mg／A1／Dy，Mg／A1／Co，Mg／AI／Ce是经过高温煅烧的三元杂离子类水滑石，它们具有大量的纳米级微孔结构，这些纳米级的微孔通道有择形催化作用。长链的乙氧基化物，不易进人到这些微孔内，从而使低加合数的乙氧基化中间体和起始剂与环氧乙烷的反应几率加大，这样辛酸在产品中的含量相对较少，且乙氧基化物的分子量分布较窄。
从表2中还可以看出，这三种复合金属氧化物催化剂所得产品中PEG的含量都比较少，远低于KOH催化剂催化生成的PEG含量。主要原因可能是：催化剂KOH和起始剂酸生成水，而水和环氧乙烷生产PEG。但对于复合金属氧化物而言，催化剂和起始剂不发生反应，无水生成，因此产生PEG的
量减少。
2．3 催化剂的回收利用
为考察催化剂的回收利用性，将反应后的催化剂放在马弗炉里，在500 oC条件下煅烧1 h，然后重新利用，结果如表3。
通过反应发现催化剂的活性下降不很明显，仍能够达到所需的要求，循环几次后，综合性能并没有太大的变化，故催化剂可以回收利用。
3 结论
(1)Mg／A1／Dy，Mg／A1／Co，Mg／A1／Ce复合金属氧化物催化剂对脂肪酸乙氧基化反应具有较高的催化活性，但活性不如KOH工艺的高。
(2)Mg／A1／Dy，Mg／A1／Co，Mg／A1／Ce复合金属氧化物催化生成聚氧乙烯脂肪酸酯的分子量分布指数都超过了85％ ，远远高于KOH工艺的酯醚产品。
(3)这三种催化剂所得酯醚产品中PEG含量均小于5％ ，游离起始剂的含量也非常低，色泽好，气味正，可以更好地应用于纺织助剂中。
