[發明專利]含脂肪酸型表面活性劑的混合體系及其制備方法

有效

• 申請號: 201811446020.6
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111229117B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 羅俊杰;吳春紅;黃鈴;卜少華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C09K23/00
• 分類號: C09K23/00;C09K23/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及表面活性劑領域，公開了一種含脂肪酸型表面活性劑的混合體系及其制備方法，該混合體系含有碳原子數為11?14的長鏈脂肪酸、3,3’?亞氨基雙(N,N?二甲基丙胺)和水，其中，所述長鏈脂肪酸與3,3’?亞氨基雙(N,N?二甲基丙胺)之間的摩爾比為45?305:100。另一方面，本發明公開的制備含脂肪酸型表面活性劑的混合體系的方法包括將碳原子數為11?14的長鏈脂肪酸、3,3’?亞氨基雙(N,N?二甲基丙胺)和水混合直至固體溶解。此外，本發明還公開了上述方法制得的混合體系。即使長鏈脂肪酸以較高濃度存在，本發明的混合體系仍能夠穩定保存，不結晶。而且，本發明的配方及配制方法簡單，易于推廣應用。

技術領域

本發明涉及表面活性劑領域，具體地，涉及含脂肪酸型表面活性劑的混合體系及其制備方法。

背景技術

脂肪酸及脂肪酸的鈉鹽是一類應用范圍極大的表面活性劑，涉及生活民用、石油開采和化學工業等方方面面。脂肪酸類表面活性劑健康環保，如日常生活及化工生產中使用的皂類。并且可通過石油煉化制備，或從動植物脂肪中大量獲取，具有來源廣泛，成本低廉等優勢。尤其是對于石化行業，從煉油產品中獲得長鏈脂肪酸較現在大量使用的長鏈烷基磺酸鈉型表面活性劑更具有成本優勢。但脂肪酸類表面活性劑溶解性差，較難以液態均相形式存在，和長鏈烷基磺酸鈉型表面活性劑相比具有較大劣勢。因此，獲得脂肪酸的高濃度增溶體系，是實現其工業應用的關鍵。

表面活性劑在穩定存在的配方體系中有多種聚集形式，包括真溶液(要求在臨界膠束濃度CMC以下)、膠束、蠕蟲狀膠束和層狀囊泡。反映在配方的性狀上為稀溶液、粘稠溶液、凝膠和固體。傳統的脂肪酸表面活性劑，多采用其鈉鹽的形式。脂肪酸鈉鹽常溫下為固體，與水混溶時易分相(脂肪酸鈉為白色固體沉淀，上層為清液)，不能形成穩定的溶液體系。近年來開始研究用帶正電荷的季銨鹽及有機胺類增溶脂肪酸表面活性劑，但獲得的增溶體系只有脂肪酸與季銨鹽(或有機胺)的摩爾比為1:1時，才能剛好中和脂肪酸，形成穩定的混溶體系。

文獻Douliez,J.P.；Navailles,L.；Nallet,F.Self-Assembly of Fatty Acid-Alkylboladiamine Salts.Langmuir 2006,22,622-627研究了利用二胺中和脂肪酸體系的相行為。相比季銨鹽、單胺增溶脂肪酸，二胺增溶脂肪酸更有優勢，可獲得脂肪酸與二胺多種摩爾比的混合體系，拓展了配方的組成范圍。但利用二胺增溶脂肪酸類表面活性劑存在一個不可避免的問題，即脂肪酸的分相結晶。例如該文獻(Langmuir 2006,22,622-627)中，當十六酸和乙二胺、丁二胺、己二胺等二胺按照摩爾比0.5-2混合時，1％(脂肪酸/水質量百分比)的脂肪酸濃度均可獲得以層狀囊泡方式聚集的混合液。但在室溫放置一天后，即便1％低濃度情況下，樣品中也均出現白色具有晶體光澤的固體，即發生了結晶，從而影響其使用性能。因此，這一不利因素嚴重制約了二胺增溶脂肪酸體系的大規模工業應用。

此外，石化工業、日化工業要求脂肪酸表面活性劑的配方濃度較高。低濃度不僅會造成水耗增加，而且運輸、輸送能耗也相應增加。換言之，目前脂肪酸增溶體系不能同時滿足穩定不結晶和高濃度的要求。并且，在高表面活性劑濃度下，如能通過簡單地調節組分比例實現對表面活性劑性狀、流動性的調節，將對表面活性劑配方的應用帶來較大便利。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的存在的脂肪酸濃度低且易發生結晶的問題，提供一種含脂肪酸型表面活性劑的混合體系及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種含脂肪酸型表面活性劑的混合體系，該混合體系含有碳原子數為11-14的長鏈脂肪酸、3,3’-亞氨基雙(N,N-二甲基丙胺)和水，其中，所述長鏈脂肪酸與3,3’-亞氨基雙(N,N-二甲基丙胺)之間的摩爾比為45-305:100。