[發(fā)明專利]硫酸化蓖麻油的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110144346.5
• 申請(qǐng)日: 2011-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN102304066A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊慧明;王道軒;劉建安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C305/00
• 分類號(hào): C07C305/00;C07C303/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陰離子表面活性劑硫酸化蓖麻油的制備工藝，具體涉及硫酸化蓖麻油的制備方法。

背景技術(shù)

硫酸化蓖麻油又名土耳其紅油，是微黃色至深棕色液體，具有優(yōu)良的起泡性、乳化力和滲透力，是一種性能良好的陰離子表面活性劑。硫酸化蓖麻油有各種不同的用途，廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、涂料、造紙等領(lǐng)域。

關(guān)于硫酸化蓖麻油的性質(zhì)已有很多報(bào)道。蓖麻油分子結(jié)構(gòu)中，在硫酸化和中和過程中引入了—OSO₃NH₄基團(tuán)，其本性出現(xiàn)了質(zhì)的變化，由中性植物油變成了陰離子表面活性劑，它雖保持著油狀之相，卻增添了粘稠和透明性，由于引入了親水基團(tuán)，硫酸化蓖麻油能溶入水且具有良好的起泡性（趙學(xué)敬.“蓖麻油硫酸化與土耳其紅油生產(chǎn)”.糧食流通技術(shù)，2004（2）:39-42）。硫酸化蓖麻油分子結(jié)構(gòu)的中間有親水基—OSO₃NH₄基團(tuán)，而其碳鏈?zhǔn)鞘杷鶊F(tuán)。將硫酸化蓖麻油加入含油的溶液中，其分子的一端會(huì)吸附著水分子，分子的另一端會(huì)吸附著油分子。正因如此，硫酸化蓖麻油是一種良好的表面活性劑。目前硫酸化蓖麻油的制備方法存在制備時(shí)間長、產(chǎn)品磺化率低、產(chǎn)品雜質(zhì)較多等缺點(diǎn)。此外，目前很多制備硫酸化蓖麻油的方法中，蓖麻油硫酸化反應(yīng)的溫度為42℃,這就造成蓖麻油硫酸化的過程中易發(fā)生硫酸酯的水解、蓖麻油酸的縮合等副反應(yīng)，產(chǎn)品質(zhì)量不夠好。目前的中和過程大多采用氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉中和硫酸酯需要緩慢加入、易中和過度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種硫酸化蓖麻油的制備方法。

本發(fā)明的目的具體通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

（1）硫酸化：將蓖麻油倒入反應(yīng)器中，進(jìn)行水浴加熱并攪拌，水浴溫度為20℃～28℃,；然后向蓖麻油中加入催化劑，再向反應(yīng)器中滴加質(zhì)量相當(dāng)于蓖麻油質(zhì)量0.2倍～0.3倍的發(fā)煙硫酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng)，滴加時(shí)間為1小時(shí)～2小時(shí)，通過控制發(fā)煙硫酸的滴加速度來控制反應(yīng)體系在20℃～28℃；發(fā)煙硫酸滴加完畢后，將反應(yīng)器水浴升溫，溫度控制為28℃～38℃，繼續(xù)硫酸化反應(yīng)3小時(shí)～5小時(shí)，得到蓖麻油硫酸酯溶液；?

取少量的蓖麻油硫酸酯溶液用60~70℃的熱水乳化，若無油珠時(shí)，蓖麻油硫酸酯的質(zhì)量合格。

由于硫酸化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此在滴加發(fā)煙硫酸之前，應(yīng)把蓖麻油控制在較低的溫度，以避免滴加發(fā)煙硫酸時(shí)反應(yīng)放熱使體系溫度超過38℃。將發(fā)煙硫酸置于小分液漏斗中，并固定在反應(yīng)器上方，然后向蓖麻油硫酸酯中加入催化劑無水硫酸銅，然后緩慢地向蓖麻油硫酸酯中滴加發(fā)煙硫酸，滴加時(shí)間為1小時(shí)～2小時(shí)。因?yàn)槿绻l(fā)煙硫酸滴加得太快會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品碳化，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，在滴加過程中，如果超過控制溫度的上限值，則放緩發(fā)煙硫酸的滴加速度；若低于控制溫度的下限值，則加快發(fā)煙硫酸的滴加速度。發(fā)煙硫酸滴加完后，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)～5小時(shí)，蓖麻油硫酸酯與發(fā)煙硫酸的反應(yīng)溫度應(yīng)控制在28～38℃。3小時(shí)～5小時(shí)后，硫酸化反應(yīng)基本結(jié)束，蓖麻油與發(fā)煙硫酸反應(yīng)生成蓖麻油硫酸酯，進(jìn)入鹽洗階段。

硫酸化反應(yīng)分為兩個(gè)階段：第一階段為滴加發(fā)煙硫酸階段，這個(gè)階段只有少量的蓖麻油發(fā)生了硫酸化反應(yīng)；第二階段為發(fā)煙硫酸滴加完后的反應(yīng)階段，這個(gè)階段為硫酸化反應(yīng)的主要階段，大量蓖麻油發(fā)生了硫酸化反應(yīng)。

（2）鹽洗：取至少2倍于蓖麻油質(zhì)量的食鹽水倒入蓖麻油硫酸酯溶液中，攪拌均勻后靜置澄清，得到分層的油層和水層，水層透明時(shí)為澄清完全，濾出水層后，取油層；油層再重復(fù)一次上述鹽洗操作，最后得到的油層即為鹽洗后蓖麻油硫酸酯；所述飽和食鹽水的溫度為30℃～50℃；

（3）中和：在攪拌狀態(tài)下，向鹽洗后蓖麻油硫酸酯中滴加氨水進(jìn)行中和，邊加邊用電動(dòng)攪拌器攪拌，使其充分反應(yīng)。起初蓖麻油硫酸酯呈乳狀，隨著氨水的加入，溶液逐漸變黃變澄清，最終將硫酸化蓖麻油的pH值控制在7～8，即得到硫酸化蓖麻油。

根據(jù)產(chǎn)品的不同需求，加水調(diào)制成不同含油量的硫酸化蓖麻油。

通用的硫酸化蓖麻油的質(zhì)量指標(biāo)如下（馬寶歧.農(nóng)副產(chǎn)物加工指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1987.4）：