[发明专利]含脂肪酸型表面活性剂的混合体系及其制备方法

说明书

本发明涉及表面活性剂领域，公开了一种含脂肪酸型表面活性剂的混合体系及其制备方法，该混合体系含有碳原子数为11‑16的长链脂肪酸、3,3’‑亚氨基双(N,N‑二甲基丙胺)和水，其中，所述长链脂肪酸与3,3’‑亚氨基双(N,N‑二甲基丙胺)之间的摩尔比为45‑305:100。另一方面，本发明公开的制备含脂肪酸型表面活性剂的混合体系的方法包括将碳原子数为11‑16的长链脂肪酸、3,3’‑亚氨基双(N,N‑二甲基丙胺)和水混合直至固体溶解。此外，本发明还公开了上述方法制得的混合体系。即使长链脂肪酸以较高浓度存在，本发明的混合体系仍能够稳定保存，不结晶。而且，本发明的配方及配制方法简单，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及表面活性剂领域，具体地，涉及含脂肪酸型表面活性剂的混合体系及其制备方法。

背景技术

脂肪酸及脂肪酸的钠盐是一类应用范围极大的表面活性剂，涉及生活民用、石油开采和化学工业等方方面面。脂肪酸类表面活性剂健康环保，如日常生活及化工生产中使用的皂类。并且可通过石油炼化制备，或从动植物脂肪中大量获取，具有来源广泛，成本低廉等优势。尤其是对于石化行业，从炼油产品中获得长链脂肪酸较现在大量使用的长链烷基磺酸钠型表面活性剂更具有成本优势。但脂肪酸类表面活性剂溶解性差，较难以液态均相形式存在，和长链烷基磺酸钠型表面活性剂相比具有较大劣势。因此，获得脂肪酸的高浓度增溶体系，是实现其工业应用的关键。

表面活性剂在稳定存在的配方体系中有多种聚集形式，包括真溶液(要求在临界胶束浓度CMC以下)、胶束、蠕虫状胶束和层状囊泡。反映在配方的性状上为稀溶液、粘稠溶液、凝胶和固体。传统的脂肪酸表面活性剂，多采用其钠盐的形式。脂肪酸钠盐常温下为固体，与水混溶时易分相(脂肪酸钠为白色固体沉淀，上层为清液)，不能形成稳定的溶液体系。近年来开始研究用带正电荷的季铵盐及有机胺类增溶脂肪酸表面活性剂，但获得的增溶体系只有脂肪酸与季铵盐(或有机胺)的摩尔比为1:1时，才能刚好中和脂肪酸，形成稳定的混溶体系。

文献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体系的相行为。相比季铵盐、单胺增溶脂肪酸，二胺增溶脂肪酸更有优势，可获得脂肪酸与二胺多种摩尔比的混合体系，拓展了配方的组成范围。但利用二胺增溶脂肪酸类表面活性剂存在一个不可避免的问题，即脂肪酸的分相结晶。例如该文献(Langmuir 2006,22,622-627)中，当十六酸和乙二胺、丁二胺、己二胺等二胺按照摩尔比0.5-2混合时，1％(脂肪酸/水质量百分比)的脂肪酸浓度均可获得以层状囊泡方式聚集的混合液。但在室温放置一天后，即便1％低浓度情况下，样品中也均出现白色具有晶体光泽的固体，即发生了结晶，从而影响其使用性能。因此，这一不利因素严重制约了二胺增溶脂肪酸体系的大规模工业应用。

此外，石化工业、日化工业要求脂肪酸表面活性剂的配方浓度较高。低浓度不仅会造成水耗增加，而且运输、输送能耗也相应增加。换言之，目前脂肪酸增溶体系不能同时满足稳定不结晶和高浓度的要求。并且，在高表面活性剂浓度下，如能通过简单地调节组分比例实现对表面活性剂性状、流动性的调节，将对表面活性剂配方的应用带来较大便利。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在的脂肪酸浓度低且易发生结晶的问题，提供一种含脂肪酸型表面活性剂的混合体系及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种含脂肪酸型表面活性剂的混合体系，该混合体系含有碳原子数为11-16的长链脂肪酸、3,3’-亚氨基双(N,N-二甲基丙胺)和水，其中，所述长链脂肪酸与3,3’-亚氨基双(N,N-二甲基丙胺)之间的摩尔比为45-305:100。