[發明專利]一種基于餐廚廢棄油的季銨鹽表面活性劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201911132590.2
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110813186A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 張志明;姚慧萍;洪鐘強;華超君;楊龍
• 申請（專利權）人: 浙江肯特催化材料科技有限公司
• 主分類號: B01F17/18
• 分類號: B01F17/18;B01F17/22;C07C231/12;C07C233/35
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權

本發明提供一種基于餐廚廢棄油的季銨鹽表面活性劑及其制備方法，首先將餐廚廢棄油在酸性條件下水解得到餐廚廢棄油酸，隨后用餐廚廢棄油酸合成餐廚廢棄油酰胺丙基?N,N?二甲基叔胺，產物進一步季銨化得到一種具有脂肪酰胺結構的季銨鹽。本發明不僅可以實現餐廚廢棄油的回收再利用，而且得到的季銨鹽具有優良的表面活性性能，可以極大的提高餐廚廢棄油回收的附加經濟價值。

技術領域

本發明涉餐廚廢棄油綜合利用技術領域，特別涉及一種基于餐廚廢棄油的季銨鹽表面活性劑及其制備方法。

背景技術

餐廚廢棄油主要成分為長鏈脂肪酸的甘油三酯，可以在酸或堿的條件下發生水解反應獲得長鏈脂肪酸。長鏈脂肪酸是一種用途廣泛的化工原料，可以用來制備具有高附加值、可生物降解的季銨鹽衍生物。不僅可以實現餐廚廢棄油的綜合利用，減少餐廚廢棄油流回餐桌的危害，而且為餐廚廢棄油的利用提供了一種高附加值的方法。如專利CN107674030A提供一種基于餐廚廢棄油的咪唑啉硫酸酯季銨鹽的制備方法，獲得一種優良的緩蝕劑；再如專利CN 105176693B 提供一種基于多羥基餐廚廢棄油季銨鹽的制備方法，得到一種優良的抗靜電劑。

近年來隨著科技的不斷發展，季銨鹽的種類也越來越多。脂肪酰胺丙基季銨鹽表面活性劑是近年來繼長鏈烷基類表面活性劑之后推出的又一類改性衍生物，其刺激性低，泡沫細膩豐富，增稠性能較好，柔軟性和抗靜電性優良，與其他表面活性劑很好的復配，不易產生沉淀。因此，用餐廚廢棄油水解產物長鏈脂肪酸制備脂肪酰胺丙基季銨鹽為餐廚廢棄油的回收利用提供了新的思路。

發明內容

基于以上所述，本發明提供一種基于餐廚廢棄油的季銨鹽表面活性劑及其制備方法。其目的是以餐廚廢棄油為原料制備季銨鹽表面活性劑，實現廢棄餐廚廢棄油的再次利用。

為達到以上目的，一種基于餐廚廢棄油的季銨鹽表面活性劑及其制備方法，包括以下步驟：

步驟1：餐廚廢棄油酸的制備：

將除去不溶物的餐廚廢棄油加入到反應容器中，加入同等質量的硫酸水溶液，于75℃的條件下攪拌反應5h～8h，反應結束待體系降至室溫后，靜置分液，收集油相用純化水洗3～5次；

步驟2：餐廚廢棄油酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的制備：

將餐廚廢棄油酸加入到反應容器中，加入少量攜水劑，隨后攪拌條件下升溫到反應溫度，向反應容器中緩慢滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，回流并用分水器收集反應產生的水份，至分水器中的水分不再增加停止滴加N,N-二甲基-1,3- 丙二胺并結束反應；隨后將混合物減壓蒸餾，除去攜水劑及未反應的N,N-二甲基-1,3-丙二胺；

步驟3：餐廚廢棄油酰胺丙基-N,N-二甲基季銨鹽的制備：

餐廚廢棄油酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺溶于異丙醇中，隨后加入反應容器中，升溫至反應溫度，緩慢滴加硫酸二乙酯，攪拌回流至體系中胺值不再變化，停止滴加硫酸二乙酯和加熱；將混合物減壓蒸餾除去異丙醇，隨后用丙酮重結晶所得晶體，收集晶體即為餐廚廢棄油酰胺丙基-N,N-二甲基季銨鹽。

進一步所述步驟1中硫酸水溶液的濃度為4％～8％(w/w)。

進一步的，步驟2中所述攜水劑可以為苯、甲苯、石油醚、環己烷、氯仿、四氯化碳中的一種。

進一步的，步驟2中所述反應溫度為140℃～160℃，反應時間為10～24h。

進一步的，所述步驟3中餐廚廢棄油酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、異丙醇的質量比為1:1～2，反應溫度為80℃～85℃。