[發明專利]一種酚羥基脂肪酸乳化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201710766311.2
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107570085A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 嚴宗誠;陳義文;陳礪;董青
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01F17/08
• 分類號: B01F17/08;B01F3/08;C07C51/36;C07C51/367;C07C59/52;C07C67/303;C07C67/347;C07C69/732
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及乳化劑領域，具體涉及一種酚羥基脂肪酸乳化劑及其制備方法與應用。

背景技術

脂肪酸及其烷基酯是各種組合物如潤滑劑、聚合物、溶劑、化妝品等的組成部分，它通常經過水解植物或者動物來源的甘油三酸酯獲得。天然甘油三酸脂是甘油與具有10-24個碳原子的一般為直鏈的偶數羧酸形成的酯。最常見的是具有12、14、16或18個碳原子的脂肪酸。這些脂肪酸是飽和的或是含有一個或多個不飽和鍵。

長直鏈飽和脂肪酸（C10：0和更高級的）在室溫下為固體，這使它們在許多應用中難以處理，而不飽和長直鏈脂肪酸如油酸在室溫下為液體，因此易于處理，但由于雙鍵的存在而不穩定。一類改性長直鏈不飽和脂肪酸的方法是將其骨架異構化成支鏈脂肪酸，如將酚羥基在一個或多個任意位置與碳鏈主鏈相連。支鏈脂肪酸與直鏈不飽和脂肪酸的性能在許多方面都相似，但沒有不穩定的缺點，且在常溫下為液體，因此，對于許多應用，支鏈脂肪酸比直鏈脂肪酸更理想。比如針對目前人工合成的乳化劑穩定性差,經濟可靠性低、不夠環保安全的問題,本發明便提供了一種將支鏈脂肪酸作為乳化劑的制備方法。其方法簡單,安全環保,無需后處理，所制備的酚羥基脂肪酸碳鏈上既有親水性的酚羥基官能團，又有很好親油性的碳氫長鏈等組成的非極性憎水基團，對形成性質穩定無沉淀、經濟可靠、環保安全的乳化液具有重大的意義。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種高效、環境友好的酚羥基脂肪酸乳化劑及其制備方法。該方法是在蒙脫土催化脂肪酸和苯酚在高壓反應釜中加熱進行加成反應，其方法簡單,反應速度快,無需后處理，是一種具有應用前景的制備方法。

本發明的另一目的在于將上述制備方法制備得到的酚羥基脂肪酸作為一類乳化劑，具有穩定性好,環保安全,經濟可靠的特點。

本發明的目的通過下述方案實現。

一種酚羥基脂肪酸乳化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將蒙脫土、不飽和脂肪酸、苯酚加入高壓反應釜中，密封，充惰性氣體保護，加熱反應，得到含有酚羥基脂肪酸的混合物；

（2）待步驟（1）所得混合物冷卻后，用有機溶劑洗滌，分離固體催化劑，洗滌液經減壓蒸餾除去有機溶劑和過量苯酚，得到含酚羥基加成不飽和脂肪酸的混合物；

（3）步驟（2）所得混合物經加氫，得到含酚羥基加成飽和脂肪酸的混合物；

（4）將步驟（3）所得含酚羥基加成飽和脂肪酸的混合物進行分子蒸餾，得酚羥基脂肪酸乳化劑。

優選的，步驟（1）所述不飽和脂肪酸還可以由不飽和脂肪酸的烷基酯代替。

進一步優選的，所述不飽和脂肪酸為含碳碳雙鍵的脂肪酸或脂肪酸酯，如油酸、亞油酸、亞麻酸、月桂油酸、棕櫚油酸、花生油酸、油酸甲酯、亞油酸甲酯等。

優選的，步驟（1）所述蒙脫土為加成催化劑，用量為不飽和脂肪酸重量的3%～9%。

優選的，步驟（1）所述不飽和脂肪酸與苯酚的摩爾比為1：（2～6）。

優選的，步驟（1）中原料與蒙脫土接觸至少60分鐘。

優選的，步驟（1）所述加熱反應的時間為6h-8h。

優選的，步驟（1）所述加熱反應在160℃～200℃的溫度下進行。

優選的，步驟（3）所述加氫的具體步驟為：向步驟（2）所得含酚羥基加成不飽和脂肪酸的混合物中加入加氫催化劑，用甲醇稀釋，密封，充氫氣，常溫下反應，用有機溶劑洗滌，分離固體催化劑，旋蒸，得到含有酚羥基脂肪酸的產物。

優選的，步驟（4）所述分子蒸餾的溫度為135℃，壓力為1x10^-3mBar，可得到純度大于95%的酚羥基脂肪酸。

由以上所述的制備方法得到的一種酚羥基脂肪酸乳化劑。

以上所述的一種酚羥基脂肪酸乳化劑作為乳化劑在植物油中的應用，包括以下步驟：

將植物油、酚羥基脂肪酸乳化劑和水均質混合，這種含酚羥基脂肪酸的植物油具有更優異的乳化性能，制得的乳液用離心法測定乳化穩定性。

優選的，所述酚羥基脂肪酸乳化劑的用量為植物油質量的0.1%～10%。

本發明相對于現有技術，具有如下的優點及有益效果：

（1）本發明制備酚羥基脂肪酸的方法簡單,反應速度快,無需后處理，是一種具有應用前景的制備方法。

（2）本發明制備的酚羥基脂肪酸作為一類乳化劑，具有穩定性好、經濟可靠、環保安全的特點。

附圖說明

圖1為酚羥基脂肪酸的化學結構圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。