[发明专利]氨基酸表面活性剂的制备方法

说明书

本发明涉及精细化工产品的合成技术领域，公开一种氨基酸表面活性剂的制备方法。该方法包括：在微通道反应器中将脂肪酰氯与氨基酸和/或氨基酸盐的水溶液进行接触反应，得到氨基酸表面活性剂，其中，所述微通道反应器包括多片反应片，所述反应片包括微通道结构。本发明采用连续方式操作，利用泵将两股物料分别通入微通道反应器中，通过预热后到达反应区域进行反应，反应结束后从微通道反应器的出口流出，得到粗品，该粗品仅经过膜过滤和浓缩纯化处理后，即可得到高纯度的氨基酸表面活性剂。

技术领域

本发明涉及精细化工产品的合成技术领域，具体涉及一种利用微通道反应器的氨基酸表面活性剂的连续化生产及无溶剂纯化工艺技术。

背景技术

氨基酸表面活性剂是一种温和、可降解的阴离子表面活性剂，因其优良的起泡性和丰富的泡沫，广泛地应用于洗发水、沐浴露、洁面产品、牙膏等生活日用品中，弱酸性的氨基酸表面活性剂与人体皮肤pH相近，温和低刺激、肤感柔和，并且频繁使用不损害皮肤，更加适合应用于日常护理产品中。目前，氨基酸表面活性剂中的氯化物和脂肪酸含量是配方应用中需要控制的关键点，因此，提高产品纯度、有效的去除产品中的可溶性杂质是制备氨基酸表面活性剂的一个重要研究方向。

目前工业化生产氨基酸表面活性剂的制备工艺是将脂肪酰氯和氨基酸加入釜式反应器中进行反应，加入适当的有机溶剂，缓慢滴加酰氯至氨基酸的水溶液中，用碱性物质进行中和反应过程中生成的盐酸，从而生成脂肪酰基氨基酸盐。传统工艺需要控制脂肪酰氯的滴加速率，以此提高反应效率，但脂肪酰氯的化学性质较为活泼，遇水和空气极易分解成脂肪酸，因此需要加入适当的溶剂，促使氨基酸与酰氯快速反应，回收有机溶剂不仅增加了纯化工艺步骤，也增加了生产成本。合成的产品中含有较多的可溶性杂质，影响产品在配方中的使用。在工业生产时需要保持设备和管道的密封性，在加入酰氯的同时会产生大量酸雾，放出大量热量，增加釜内的压力，致使反应体系温度迅速升高，影响反应程度和反应效率。当酰氯发生泄露时会对设备罐体表面进行腐蚀，人体吸入大量酰氯可导致中毒昏迷，对设备和操作人员都有一定的危害性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种氨基酸表面活性剂的制备方法，该方法具有缩短反应时间、提高反应效率、保障安全性、无溶剂工艺绿色环保、降低对设备的损耗等优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种氨基酸表面活性剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：在微通道反应器中将脂肪酰氯与氨基酸和/或氨基酸盐的水溶液进行接触反应，得到氨基酸表面活性剂，其中，所述微通道反应器包括多片反应片，所述反应片包括微通道结构。

优选地，所述微通道结构为心形结构。

优选地，所述微通道结构的深度为10-1000μm，每片反应片的持液量为10-100mL。

优选地，所述脂肪酰氯与所述氨基酸和/或氨基酸盐的水溶液的体积比为3-6：1，所述氨基酸和/或氨基酸盐的水溶液中氨基酸和/或氨基酸盐的含量为15-35重量％，所述脂肪酰氯的纯度为98重量％以上。

优选地，所述氨基酸和/或氨基酸盐的水溶液中还含有碱，所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾，所述碱的浓度为5-10重量％。

优选地，所述接触反应中不使用有机溶剂。

优选地，所述微反应通道的材质为铁、铜、钛、不锈钢、钛合金、铜合金、哈式合金、单晶硅、玻璃、陶瓷、碳复合材料、聚四氟乙烯或者聚全氟烷氧基树脂。

优选地，接触反应的条件包括：反应压力为0.01-0.2MPa，反应温度为10-50℃。

优选地，脂肪酰氯与氨基酸和/或氨基酸盐的水溶液在所述反应片中的停留时间为3-10min。

优选地，脂肪酰氯与氨基酸和/或氨基酸盐的水溶液进入微通道反应器的总流速为5.2-60mL/min。