[發明專利]非離子陽離子瓜爾膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201010107798.1
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101787083A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 牛春梅;李紹英;王著;劉東輝
• 申請（專利權）人: 劉東輝;牛春梅;李紹英
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 米文智

技術領域

本發明涉及一種改性多糖及其制備工藝，尤其是一種非離子陽離子瓜爾膠 及其制備方法。

背景技術

瓜爾膠，英文名為“guargum”，也稱做古耳膠、瓜膠等，是從廣泛種植于 印巴次大陸的一種豆科植物-瓜爾豆中提取的一種高純化天然多糖，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 連。每隔一個甘露糖就有一個半乳糖支鏈，兩者的比例大約是2∶1。多糖能分 散在水中，形成高粘度液體，一般多糖原粉的1％水溶液的粘度為4000～ 6000mPa·s。天然瓜爾膠多糖有以下缺點：水不溶物含量高；不能快速溶脹水 合，溶解速度慢；粘度不易控制；耐電解質、耐微生物降解性較差，但是經研 究發現，對瓜爾膠原粉進行改性后可以明顯改善以上缺點。

目前，瓜爾膠多糖及其改性產品主要應用于化妝品、石油開采、食品、醫 藥、紡織、建筑和造紙等行業。近年來尤其是在日化領域，改性多糖的應用越 來越為人們所認可。

美國專利US3297604公開了一種用半乳糖氧化酶降解瓜爾膠多糖的制備方 法；美國專利US5554745中公開了一種半乳糖氧化酶降解陽離子瓜爾膠多糖的 制備方法；中國專利CN1401725A介紹了一種陽離子瓜爾膠多糖的制備方法。該 陽離子多糖用于洗發香波及其它化妝品行業，是一種新型陽離子表面活性劑； 中國專利CN1757827A介紹了一種羥烷基陽離子多糖的制備方法，該多糖分子中 既帶有季胺鹽陽離子，又接枝了非離子羥烷基基團，用作紙張助留劑。其不足 之處在于改性瓜爾膠多糖水溶液濃度較低，其制備方法難以工業化和大批量生 產，成本較高。美國專利US5756720中公開了一種非離子陽離子化溶液透明瓜 膠的制備方法，該產品可用于透明個人護理品和其它工業領域，它是以工業化 羥烷基瓜膠為基料進行陽離子化反應，成本較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種取代度高、生產成本低的非離子陽離 子瓜爾膠。本發明還提供了一種非離子陽離子瓜爾膠的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明方法，采用下述工藝步驟：

(1)、將16～32重量份固體堿放入150～360重量份分散介質中，配制成 堿液，100重量份的瓜爾膠加入到堿液中，攪拌均勻，室溫堿化1.5～2.5小時， 得到分散液；

(2)、分散液升溫至30～80℃；在無氧或少氧條件下，在分散液中滴加有 效成分計20～100重量份的陽離子醚化劑溶液，恒溫反應2～5小時，然后將 30～80重量份的非離子改性單體加入，在40～70℃反應2～5小時，得到反應 液；

(3)、將反應液用中和劑調節pH＝6～8，然后過濾、洗滌、烘干后得到非 離子陽離子瓜爾膠。

優選的分散介質是甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、石油醚、丙酮中 的一種或幾種與水的混合物；反應介質中水的重量分數為10～35％。

優選的固體堿為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。

優選的陽離子醚化劑選自3-氯-2-羥丙基椰油烷基二甲基氯化銨、3-氯-2- 羥丙基十二烷基二甲基氯化銨、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、2，3-環氧丙基 三甲基氯化銨中的一種或幾種。

優選的中和劑選自鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸、檸檬酸中的一種或幾種。

優選的非離子改性單體為環氧乙烷、環氧丙烷或環氧丁烷。

本發明還提供了上述制備方法得到的非離子陽離子瓜爾膠。

本發明非離子陽離子瓜爾膠優選的陽離子基是季銨基。優選的非離子基是 指羥烷基。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明方法一步合成、工藝簡 單，中間產品不必分離純化；可以直接或同時進行后續反應；并且合成過程中 充分利用反應熱，減少能量消耗。

本發明非離子陽離子瓜爾膠的粘度位于20～800mPa·s(粘度測試條件： 質量百分比濃度1％、溫度25℃、3號轉子轉速為6rpm)，水不溶物(采用恒重 法測定)質量百分比1～11％，陽離子基取代度為0.02～0.85，非離子摩爾取 代度0.8～1.5，分光光度計測定0.5％該非離子陽離子瓜爾膠溶液(膠液)的透 光率可達92％左右。本發明非離子陽離子瓜爾膠的粘度適宜，膠液穩定，非常 適合用于透明的個人護理品領域。