[发明专利]一种表面活性剂组合物的制备方法

说明书

本发明提供一种表面活性剂组合物的制备方法，包括以下步骤：将脂肪酸、氨基酸盐或者氨基酸酯或者氨基酸和碱性物质、催化剂加入到密闭反应器中，缓慢升温至100‑300℃，保温脱水反应2‑20小时；加入适量的二胺，继续保温脱水反应2‑20小时；加入适量的水，烷基化试剂或氧化剂，继续保温反应2‑20小时；调整pH为6‑9，降温过滤包装得产品。本发明避免使用有毒有害、危险性大的酰氯原料，选择温和的脂肪酸作为原料；其次选择过量脂肪酸作为反应溶剂，不使用有毒有害的溶剂；另外通过对反应步骤进行优化设计，对过量的脂肪酸进行两性化改性，进一步提升了产品的应用性能；同时反应不需要纯化处理，无三废排放，安全环保。

技术领域

本发明属于表面活性剂领域，涉及一种表面活性剂组合物的制备方法，具体为一种氨基酸阴离子表面活性剂和两性表面活性剂的组合物。

背景技术

表面活性剂(surfactant)是一类能显著改变所有表面/界面性质的活性材料，通过改变体系界面状态，从而具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，在国民经济发展的各行各业都有广泛的应用，被喻为“工业味精”。在人类面临资源、能源、水源危机的产业转型期，表面活性剂的可持续发展无论对表面活性剂的自身健康发展，还是对相关应用领域的发展均十分重要，目前国内外表面活性剂领域的发展一直延续绿色化、功能化的方向，注重产品、工艺及原料的安全性和产品的高效高质化发展，氨基酸表面活性剂就是这一背景下的产物。N-脂肪酰基氨基酸表面活性剂是指结构中含有氨基酸官能团的一系列产品，由于氨基酸的不同而构成不同的产品类别。该类产品发泡能力、洗净能力、脱脂能力适中，所以较为温和，同时生物降解性好，所以被称为绿色表面活性剂，受到人们的青睐，可广泛应用于洗面奶、洗发水、沐浴乳、肥皂、洗涤剂、剃须膏、牙膏及工业用产品，也可用于丝绸染整、防锈添加剂、金属加工、矿物浮选与石油开采等工业。

N-脂肪酰基氨基酸表面活性剂的合成方法主要有脂肪酰氯法、脂肪酸酐法、脂肪酸法、脂肪腈水解法、酰胺羰基化法、脂肪酸甲酯法和油脂法、脂肪酶法等。在以上方法中，国内研究较多的是脂肪酰氯法，就是肖顿-鲍曼反应工艺，它是以脂肪酰氯与氨基酸或者其盐在碱性催化剂作用下进行合成的，如CN102875422、CN207031310U、CN1680305A中所述皆为此工艺。这些工艺制备脂肪酰基氨基酸类表面活性剂需要通过多部反应制得。首先脂肪酸制备生成脂肪酰氯，该过程一般使用氯化亚砜、氯甲酸三氯甲酯、三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷、光气等物质作为酰基化试剂，这些物质都是具有很大的危险性，同时过程会产生较多的亚磷酸副产物；然后酰氯再与氨基酸在碱性水溶液或者有机溶剂中通过缩合反应而制得脂肪酰基氨基酸盐粗产物，包括大量的氯化钠残留，一般在5-8％的氯化钠；然后再通过无机酸酸化高温分离得到脂肪酰基氨基酸，过程会排放大量的酸性废水，一般情况下一吨纯品，需要排放2-10吨不等的含盐废水；或者通过有机溶剂萃取得到脂肪酰基氨基酸，过程产生含溶剂废水；然后在中合成对应的脂肪酰基氨基酸盐纯品。

脂肪酸酐法：上世纪60年代，Thomnas.H等提出，但是为了减少副反应发生，需要大大过量酸酐，导致酸酐的残留，造成分离困难，而且该过程也需要使用危险化学品，存在健康和安全风险。该方法目前研究不多。

脂肪腈水解法：该方法在1955就已经提出，利用甲醛和胺与氰化钠或者氢氰酸反应制得氨基腈，然后利用脂肪酸酰化成脂肪酰氯，氨基腈再和脂肪酰氯在有机溶剂中反应制得，该方法工艺步骤复杂，而且用到剧毒的氰化物。

酰胺羰基化法：该方法在1971年被提出，首先N-脂肪酸胺与甲醛在酸性条件下生成N-脂肪酰甲胺基醇，然后在高温高压，以及羰基钴催化剂或者贵金属催化剂催化下与CO反应制得。该工艺较为复杂，对设备及操作都有较高要求，使用存在致癌风险物质，而且催化活性较低。