[發明專利]一種植物油脂陰離子型高分子表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410785451.0
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104497295A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 劉鶴;黃旭娟;王愛婷;商士斌;宋杰
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C08G65/22
• 分類號: C08G65/22;C09K8/584
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 李建芳

技術領域

本發明屬于材料的合成領域，具體涉及一種植物油脂陰離子型高分子表面活性劑及其制備方法。

背景技術

表面活性劑是一種兩親分子，即在分子中同時含有親水基和親油基，由于親水親油基的存在使得物質的界面性質發生顯著變化。傳統的表面活性劑可分為陽離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑等。高分子表面活性劑是指摩爾質量在數千以上并具有一定表面活性的物質。與小分子表面活性劑相比，高分子表面活性劑由于分子量大，具有相對較低的降低表面張力和界面張力的能力，且穩定性和分散性較小分子表面活性劑更好。

植物油脂是一種來源豐富、可再生的天然資源，無論是產量、供應上，還是成本、性能上都已滿足制備表面活性劑的需求。同時，植物油脂的天然性，使其制備的一系列表面活性劑具有較好的生態性能。近年來由于社會經濟的發展，對表面活性劑原料的需求量增大且其價格不斷上漲，而為了秉持可持續的發展理念，開發利用植物油脂高分子表面活性劑，無疑具有巨大的資源優勢。一方面可以豐富表面活性劑產品種類，另一方面也為提高植物油脂的附加值提供一條有效的途徑。

專利CN?100404117?C公開了一種雙子烷基羧酸鹽表面活性劑在三次采油中作為驅油劑的應用，以有機酸和氯化亞砜合成酰氯，再與中間體乙二胺二乙酸鈉反應合成產物雙子表面活性劑。專利CN?102266737?B公開了一種油脂制備N-脂肪酰基氨基酸類表面活性劑的方法，利用油脂和氨基酸鈉在催化劑氧化鉀和沸石存在的條件下反應生成N-脂肪酰基氨基酸鈉。專利申請CN?103772227?A公開了一種油脂基氨基酸鹽系列表面活性劑的制備方法，是以油脂或脂肪酸和氨基酸鹽在甲基磺酸的作用下，經過酰胺化反應、分離、后處理等步驟制成油脂基氨基酸鹽。專利申請CN?103191672?A公開了一種食品級植物油基表面活性劑及其制備方法，該方法將食品級乳酸在90～130℃真空下進行聚合反應1～2h，投?入植物油基脂肪酸與催化劑氫氧化鈉，真空下加熱到160～190℃反應4～6h，產物中和后得到植物油酰基乳酸鈉。上述方法中合成的表面活性劑多為小分子表面活性劑，而高分子表面活性劑具有相對較低的降低表面張力和界面張力的能力，且穩定性和分散性較小分子表面活性劑更好。專利申請CN?103191672?A雖為高分子表面活性劑，但其制備過程所需溫度較高。

發明內容

本發明提供一種植物油脂陰離子型高分子表面活性劑及其制備方法，以可再生植物油脂的環氧化產物作為原料，提供了與現有技術完全不同構思的高分子表面活性劑的制備方法，豐富了表面活性劑產品的種類，提高了植物油脂的附加值。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種植物油脂陰離子型高分子表面活性劑的制備方法，包括順序相接的如下步驟：

(1)、將環氧植物油脂溶解于溶劑中，攪拌加熱至30～70℃，滴加引發劑溶液，保溫反應0.5～2h后去除溶劑，得聚合植物油脂，引發劑質量用量為環氧植物油脂質量的0.1～5％；

(2)、將步驟(1)所得的聚合植物油脂與濃度為0.2～1.0mol/L的催化劑水溶液按每1克聚合油脂對應15～30mL催化劑水溶液的比例混合，在溫度為70～100℃的條件下充分水解8～24h后，將所得產物提純，即得植物油脂陰離子型高分子表面活性劑。

上述制備方法以天然可再生生物質材料替代工業化產品用于高分子表面活性劑的制備，制備過程反應條件溫和，工藝簡單，且得到的產物具有較強的表面活性。

優選，引發劑質量用量為環氧植物油脂質量的0.2～0.5％。

上述步驟(2)中，提純包括順序相接的如下步驟：

A、將步驟(2)反應所得物料過濾，所得濾液蒸餾后得到的固體產物用乙酸乙酯洗滌除去甘油及未水解的油脂；

B、將洗滌所得固體重新分散于蒸餾水中以稀酸溶液調節pH值至4～6，漂浮油層通過溶劑萃取并水洗；

C、將水洗所得有機層蒸餾除去溶劑后，重新分散于水中，以堿液調節pH值至8～11，蒸餾脫水后，即得植物油脂陰離子型高分子表面活性劑。

步驟(1)中，環氧植物油脂在溶液中的質量分數為5～60％，環氧植物油脂的環氧值?范圍為4～7％。這樣能進一步提高所得產品的表面活性。環氧植物油脂在溶液中的質量分數指引發劑溶液滴加前的濃度。