[發明專利]磺基脂肪酸淀粉鈉及其制備方法

有效

• 申請號: 201611002914.7
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106749704B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 裘武軍
• 申請（專利權）人: 裘武軍
• 主分類號: C08B31/04
• 分類號: C08B31/04;B01F17/34;B01F17/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請的發明名稱是磺基脂肪酸淀粉鈉及其制備方法。公開了磺基脂肪酸淀粉鈉，其結構式為：也公開了磺基脂肪酸淀粉鈉的制備方法，其中使用脂肪酸甲酯磺酸鈉作為改性劑。磺基脂肪酸淀粉鈉作為乳化劑，效果與已獲得廣泛應用的辛烯基琥珀酸淀粉鈉相媲美，但其制備成本較低。

技術領域

本發明是用脂肪酸甲酯磺酸鹽通過酯交換反應對淀粉進行改性的一種新方法，所得到的產物是本發明的帶有脂肪酸磺酸鹽基團的變性淀粉。該發明的淀粉與目前已得到廣泛商業應用的辛烯琥珀酸淀粉鈉一樣，是一種具有親油親水兩親性能的高分子乳化劑，可以作為乳化穩定劑用于精細化工、日化、石化、石油開采、農化、醫藥、食品等領域。

背景技術

乳化劑是化學或天然合成的一大類產品，在多個行業有重要和不可替代的作用。其中，中高分子的乳化劑具有多種官能基團和空間結構，極大地提升了乳化劑的功能(尤其是穩定性能)和拓寬了其應用領域，早已從乳化劑產品大類中的新星成長為其中堅和主流。這類乳化劑中最為突出的是以環氧乙烷和環氧丙烷齊聚物或共聚物為骨架的聚醚類乳化劑，如吐溫、醇醚。品類繁多，功用齊全，是化工、食品和醫藥領域主導的乳化劑品種。這類乳化劑有三個主要的缺點，一是乳化劑有濁點現象，限制了其應用溫度范圍，二是其合成原料來自石油裂解產物，屬于不可再生的資源，產品價格隨石油價格波動較大，三是在生態環境中降解較慢，一般在30天左右，一些經過端基改性的品種降解半衰期會大大延長；同時，某些品種還會產生生殖和遺傳毒性，已經被多個國家禁用，如壬基酚聚氧乙烯醚。多元醇或聚多元醇脂肪酸脂也是一類主要的中小分子量乳化劑，如單甘酯，司盤，三聚甘油脂肪酸酯，蔗糖酯等，對人和生物安全，在自然界可以被多種微生物迅速降解，在食品和醫藥領域有廣泛的應用，但是由于分離純化困難，如單甘酯純化需要分子蒸餾，甘油聚合反應副反應多，最終產品性能穩定性差，且分子量增加有限，整體上性能和成本上仍遠不能與聚醚類乳化劑匹敵。帶有親油基團的改性淀粉也是與多元醇脂肪酸脂類似的乳化劑，再加上淀粉分子固有的高分子量，經過多元改性可以獲得理想的性能，有較大的發展潛力。其中，用辛烯基琥珀酸酐改性的淀粉(辛烯基琥珀酸淀粉鈉或鋁)是目前最為成功的改性淀粉類乳化穩定劑，在醫藥、食品有廣泛的、不可替代的應用。但是，由于親油改性劑多數不溶于水，淀粉缺乏經濟適用的溶劑，一般只能在干態或水分散懸浮液(淀粉乳)中進行異相改性，造成改性劑利用率低和改性成本高，改性程度低(通常以取代度表示)的缺點，限制了性能的提升和成本的降低，成為這類乳化劑發展的瓶頸。因此，尋找合適的改性劑和改性方法成為變性淀粉類乳化劑發展的重要途徑。

前述各種中高分子量乳化劑的對比可參見表1。

表1各類中高分子量乳化劑對比

注：¹以骨架材料為研究對象

發明內容

本發明提供了一種新的乳化劑，磺基脂肪酸淀粉鈉，其具有下述結構式：

本發明也提供了制備所述磺基脂肪酸淀粉鈉的方法，方法包括以脂肪酸甲酯磺酸鈉作為改性劑，在堿性條件下通過干法或濕法與淀粉進行酯交換反應，從而生成磺基脂肪酸淀粉鈉。

在一個實施方式中，脂肪酸甲酯磺酸鈉的加入量按重量計為淀粉的大于0～240％。

在一個實施方式中，淀粉為未糊化淀粉，例如原淀粉或變性淀粉。

在一個實施方式中，濕法包括將脂肪酸甲酯磺酸鈉與未糊化淀粉的水懸浮液在pH為9～10.5和溫度為25～50℃的條件下進行酯交換反應。

在一個實施方式中，干法包括將脂肪酸甲酯磺酸鈉直接與濕未糊化淀粉混合或與干未糊化淀粉混合后再加水混合，干燥后在pH為9～11.5和溫度為90～150℃的條件下進行酯交換反應。

在一個實施方式中，淀粉為預糊化淀粉，例如預糊化的原淀粉或變性淀粉。