[发明专利]一种阳离子脂肪酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪酸酯的制备方法，具体涉及一种连续投料制备阳离子脂肪酸酯的方法。

背景技术

表面活性剂在水溶液中加入少量时就能显著降低其表面张力，改变体系界面状态，并且通过它能够在溶液中形成胶束。表面活性剂定向吸附、有序缔合、改变界面状态以及润湿、增溶、乳化、破乳、分散、絮凝、起泡、消泡、洗涤、抗静电等独特性能使之成为新材料、洗涤剂、化妆品、食品、医药、能源、采矿、纺织、印染、农业、环境保护、水利、建筑、微电子、生物等诸多领域的有用原料，被誉为“工业味精”。随着科学技术发展正涌现出新的概念、新的技术和新的应用领域。表面活性剂有序聚集体研究促进了超分子化学、膜科学、药物载体、表面催化、纳米材料、分子器件和新型表面材料的发展。

阳离子脂肪酸酯是一类非常重要的表面活性剂，已经应用于传统领域，如纺织工业、矿物浮选、化肥生产、生物制品等。由于酯基的存在，使得这类表面活性剂具有优良的溶解性、生物相容性和降解性能，使其在个人洗护用品、织物柔软剂、高档卫生纸柔软剂等方面得到应用。它们也是皮革保护剂的有效组分，可增加柔软性和耐水性；阳离子脂肪酸酯还具有活性白土疏水化的作用，以在干燥乳化液中作为黏度促进剂；它们还被用来改善干燥流体和细小分离固体的油润性；阳离子脂肪酸酯的水解不稳定性可用作限定时间的杀菌消毒。它们特有的还原性、安全性、快速降解和代谢作用使之具有优越性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够一步制备多种阳离子脂肪酸酯的复合物，缩短了生产时间、简化了生产工序、提高了产品的收率和纯度，进而有效降低了生产成本的阳离子脂肪酸酯的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

按质量份数将14.1-28.4份的脂肪酸、2.0-13.8份的无机碱及50-90份反应溶剂加入反应设备中在搅拌条件下回流反应1-3小时后再向其中加入9.4-47份阳离子化试剂继续回流搅拌反应1-3小时，反应完成后，自然冷却，去除反应过程中生成的固体副产物，脱除反应溶剂得到阳离子脂肪酸酯；

所述的脂肪酸为：碳原子数小于6的短链脂肪酸、碳原子数为6-12的中链脂肪酸、碳原子数大于12的长链脂肪酸、有一个不饱和键的单不饱和脂肪酸、有二个或二个以上不饱和键的多不饱和脂肪酸中的一种或多种；

所述的无机碱为：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种；

所述的阳离子化试剂为：3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三乙基氯化铵的一种或者两种；

所述的反应溶剂为：乙醇、甲醇、丙酮、丁酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、三乙胺、异丙醇、吡啶中一种或多种。

本发明采用的脂肪酸和阳离子化剂可以是单一组分，也可以是多种组分的复合物，复合物比例可以根据实际应用需要进行调节。采用本发明的方法制备阳离子脂肪酸酯，缩短了生产时间、简化了生产工序、提高了产品的收率和纯度，能够有效降低了生产成本。

与传统制备阳离子脂肪酸酯的方法比较，本发明突出特点和优点在于：

1、采用连续投料的方式进行生产，简化生产工艺，降低操作人员的劳动强度；

2、反应路线和反应条件确定合理，反应过程中几乎没有副反应发生，产品纯度高；

3、反应副产物在反应溶液中为沉淀物，易于去除，简化后处理工艺。

4、可一步制备特定比例的阳离子脂肪酸酯复合物。

具体实施方式

实施例1

按质量份数将28.4份的硬脂酸、4.0份的氢氧化钠及90份的无水乙醇加入反应设备中在搅拌条件下回流反应2小时后再向其中加入18.8份的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵继续回流搅拌反应23小时，反应完成后，自然冷却，去除反应过程中生成的固体副产物，脱除反应溶剂得到阳离子硬脂酸酯42.8份，98.4％收率。

实施例2

按质量份数将14.1份的油酸、2.0份的氢氧化钠及65份的无水乙醇、加入反应设备中在搅拌条件下回流反应2小时后再向其中加入9.4份的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵继续回流搅拌反应1小时，反应完成后，自然冷却，去除反应过程中生成的固体副产物，脱除反应溶剂得到阳离子油酸酯20.9kg，96.5％收率。

实施例3