[發明專利]陽離子瓜爾膠及其制備方法

無效

• 申請號: 200710042970.8
• 申請日: 2007-06-28
• 公開（公告）號: CN101077892A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 施曉旦;李麗
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及一種瓜爾膠及其制備方法，尤其涉及一種陽離子瓜爾膠的制備方法。

背景技術

瓜爾膠是一種豆科植物，為天然的半乳甘露聚糖，主要生長在印度和巴基斯坦干旱地區，其化學結構的主鏈為(1，4)-β-D甘露糖為單元，側鏈由α-D半乳糖組成并以(1，6)鍵與主鏈相接。

半乳糖在主鏈上呈無規分布，這種基本呈線形而具有分支的結構決定了瓜爾膠的特性與那些無分支、不溶于水的葡甘露聚糖有明顯的不同。它和纖維素有相似的分子結構，決定了它和纖維素具有天然的相親性。

瓜爾膠原粉只能溶解在水溶液中，但是原粉在水溶液中溶解慢、水不溶物含量高等缺陷在很大程度上限制它的應用。人們常常利用化學手段改變其理化特性以滿足實際工業生產需要。瓜爾膠的改性研究是基于其不同的應用目的展開的，改性的瓜爾膠主要用在食品工業，化妝品工業，紡織工業，油田化學品，造紙工業，礦山開采等方面，并得到大規模的市場認同。例如對瓜爾膠原粉進行陽離子化使其具有一定的陽離子電荷，可以用作造紙助劑、洗發香波、護膚用品、織物護理劑等。瓜爾膠經過陽離子改性后，其水溶性、粘度與其所帶陽離子密度大小有密切關系，在瓜爾膠進行陽離子改性方面有很多的相關文獻報道，但是其取代度低，或者粘度低的缺陷限制了它的更廣闊的應用。

應用事實證明，不同取代度、不同粘度的陽離子瓜爾膠決定其不同的應用領域。如美國專利USP3326890，USP3350186，USP3483121等公開了陽離子瓜爾膠的制備工藝，但是這些專利技術存在合成步驟復雜，產品的取代度低，或者取代度高、粘度偏低的缺陷。如專利CN1184631，CN1586179，CN1401725，CN1919449等公開的技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種陽離子瓜爾膠及其制備方法，以解決上述現有技術存在的缺陷。

本發明的陽離子瓜爾膠的制備方法，包括如下步驟：

(A)常溫下將100份瓜爾膠原粉加入到250～500重量份弱極性或非極性溶劑中，隨后加入堿性催化劑水溶液10～60重量份，浸泡堿化，浸泡堿化的時間為10～120分鐘；

(B)在壓力為0.1～0.4Mpa的條件下，將上述堿化后的瓜爾膠溶液攪拌的同時，加入陽離子醚化劑20～80重量份，進行反應，反應時間為4～10小時，溫度為25～80℃，反應結束后，從反應產物中收集目標產物；

所說的弱極性或非極性溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、石油醚或丙酮，優選丙醇或異丙醇；

所說的堿性催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺，優選氫氧化鈉；

所說的堿性催化劑水溶液的重量濃度為20～80％；

所說的陽離子醚化劑選自3-氯-2-羥丙基-三甲基氯化銨、2，3-環氧丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨或丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨；

本發明所制備的陽離子瓜爾膠產品具有較高的陽離子取代度和粘度，根據GB12309-90測其陽離子取代度(DS)可以達到0.3～0.7，用NDJ-1粘度計，25℃、4#轉子60rpm條件下測其粘度可達4500～6000mPa.s，可以用于造紙、日用護理等助留助濾要求較高的領域。

具體實施方式

???????????????????????實施例1

常溫下往反應釜中加入250克甲醇，將100克瓜爾膠原粉分散均勻后，加入20％氫氧化鈉溶液10克，堿化30分鐘，氮氣置換3次后，加入陽離子醚化劑3-氯-2羥丙基-三甲基氯化銨20克，然后加壓至0.4Mpa，升溫至40℃，保溫反應6小時，降溫出料，用稀醋酸中和pH為7～8，抽濾，烘干粉碎，密封包裝待用。根據GB12309-90測陽離子取代度為0.3，粘度(NDJ-1粘度計，25℃4#轉子60rpm)4950mPa.s

????????????????????????實施例2

常溫下往反應釜中加入350克工業乙醇，將100克瓜爾膠原粉分散均勻后加入40％氫氧化鈉溶液20克，堿化10分鐘，氮氣置換3次后，加入陽離子醚化劑2，3-環氧丙基三甲基氯化銨40克，然后加壓至0.1Mpa，升溫至25℃，保溫反應4小時，降溫出料，用稀醋酸中和pH為7～8，抽濾，烘干粉碎，密封包裝待用。根據GB12309-90測陽離子取代度為0.7，粘度(NDJ-1粘度計，25℃4#轉子60rpm)4500mPa.s

????????????????????????實施例3