[發(fā)明專利]制備高取代度陽離子淀粉乳化劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310751990.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103665173A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 施曉旦;沈安成;尹東華;王養(yǎng)臣
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08B31/00
• 分類號: C08B31/00;B01F17/00
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備高取代度陽離子淀粉乳化劑的方法，應用于乳化烷基烯酮二聚體（AKD)。?

背景技術

1948年，Sauer首先合成出AKD。Downoy于1952年開發(fā)出造紙施膠用的AKD乳液。Tyrreily、wemer等首次將AKD用于以CaCO₃為填料的造紙施膠劑。1956年美國Herecules公司建廠投產(chǎn)生產(chǎn)AKD，1957年開始供應AKD膠乳(商品名為“Aquapel)，并于1957年和1960年首次用于生產(chǎn)優(yōu)質紙和罐裝牛奶卡紙中。然而由于當時助留劑和陽離子淀粉等化學品尚未發(fā)明，乳液穩(wěn)定性差、膠料留著率低，所以未獲得廣泛應用。1972年Hercules公司在歐洲推出陽離子AKD中性膠，其在紙漿的留著率有所提高，但仍存在施膠速度慢和膠料用量較多等問題。?

由于AKD是一種低熔點(一般在43～55℃之間)的淺黃色蠟狀固體，不溶于水，為了使AKD容易添加入紙料中，并且均勻分布，必須將其轉變?yōu)槟芊稚⒂谒械奈⑿☆w粒，要將AKD乳化。目前用作AKD乳化劑的表面活性劑主要有非離子型的脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等；陰離子型的烷基硫酸鈉、?烷基磺酸鈉以及季銨陽離子型；還有高級脂肪酸、高級脂肪醇及它們的酯。有資料指出，HLB值(表面活性劑的親水親油平衡值)為14的乳化劑效果較好。為避免活潑氫與AKD四元內(nèi)酯環(huán)反應，所用乳化劑既不能含活潑氫，也不能含活潑羥基。?

陽離子淀粉可防止烷基烯酮二聚體的內(nèi)環(huán)酯水解，而且價格便宜。因此早期的AKD乳液多用陽離子淀粉作乳化劑，起到保護膠體的作用。且由于陽離子淀粉糊液的存在，使AKD微粒帶陽離子電荷，并形成擴散雙電層，使AKD乳液具有一定的Zeta電位，使AKD微粒間存在靜電斥力。微粒間的相互引力和靜電斥力的相互較量就決定了乳液的穩(wěn)定性。陽離子淀粉可以用作AKD施膠的理想助留劑。但是工業(yè)AKD以陽離子淀粉及表面活性劑來乳化，穩(wěn)定性差，在室溫下只可穩(wěn)定貯存一個月左右。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種制備高取代度陽離子淀粉乳化劑的方法，以克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷。?

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)：?

本發(fā)明制備高取代度陽離子淀粉乳化劑的方法，包括如下步驟：將淀粉、乳化劑、淀粉酶和水混合，得淀粉乳，升溫45-60℃，保溫0.5-2h，攪拌下加入緩溶劑，加入催化劑；然后加入陽離子醚化劑水溶液，反應4-7h，用中和劑調(diào)節(jié)體系PH至2.0-4.0，即得高取代度陽離子淀粉乳化劑。?

各個組分的重量份數(shù)為：?

所述淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉及馬鈴薯淀粉中的一種；?

所述乳化劑為非離子乳化劑，非離子乳化劑選自失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯（斯盤65）、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇單硬脂肪酸酯（斯盤60）、失水山梨醇單油酸酯（斯盤80）、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇單棕櫚酸酯（斯盤40）、聚氧化丙烯硬脂肪酸酯、失水山梨醇單月桂酸酯（斯盤20）、聚氧化乙烯硬脂肪酸酯、月桂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯（4）失水山梨醇單硬脂肪酸酯（吐溫61）、聚氧化乙烯（5）失水山梨醇單油酸酯（吐溫81）、聚氧化乙烯（20）失水山梨醇三硬脂酸酯（吐溫65）、聚氧化乙烯（20）失水山梨醇三油酸酯（吐溫85）、聚氧化乙烯單油酸酯、脂肪醇胺聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯單月桂酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油、聚氧化乙烯（4）失水山梨醇單月桂酸酯（吐溫21）、聚氧?化乙烯（20）失水山梨醇單硬脂肪酸酯（吐溫60）、聚氧化乙烯（20）失水山梨醇單油酸酯（吐溫80）、聚氧化乙烯（20）失水山梨醇單棕櫚酸酯（吐溫40）、聚氧化乙烯（20）失水山梨醇單月桂酸酯（吐溫20）中的至少一種，優(yōu)選失水山梨醇單油酸酯（斯盤80）、聚氧化乙烯（20）失水山梨醇單油酸酯（吐溫80）、失水山梨醇單月桂酸酯（斯盤20）。?

所述淀粉酶為α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶、異淀粉酶中的一種。?

所述緩溶劑為硫酸鈉、氯化鈉或硫酸鉀中的一種，加入量為淀粉重量的5-10%。?

所述催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的一種。?

所述醚化劑為3-氯-2-羥丙基-三甲基氯化銨或2,3-環(huán)氧丙基氯化銨中的一種。?

所述中和劑為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸或冰醋酸中的一種或幾種。?

本發(fā)明的優(yōu)點在于：?