[发明专利]一种阴离子和两性离子复合表面活性剂的合成方法

说明书

本发明属于日化材料技术领域，公开了一种阴离子和两性离子复合表面活性剂的合成方法。所述合成方法包括：将脂肪酸和氨基酸盐在100～250℃进行酰胺化反应，得到残留脂肪酸的阴离子表面活性剂，然后加入N,N‑二甲基‑1,3‑丙二胺继续反应，得到含有脂肪酰胺丙基二甲基叔胺中间体的阴离子表面活性剂，再加入季铵化试剂进行季铵化反应或加入氧化剂进行氧化反应，得到所述阴离子和两性离子复合表面活性剂。本发明方法不仅有效的解决了脂肪酸工艺合成氨基酸阴离子表面活性剂一直存在的转化率不高，脂肪酸残留偏高的问题，同时解决了目前氨基酸表面活性剂产品低温稳定性不佳使用不便利的问题。

技术领域

本发明属于日化材料技术领域，具体涉及一种阴离子和两性离子复合表面活性剂的合成方法。

背景技术

目前氨基酸表面活性剂的规模化生产多采用下述两种工艺路线：1.以酰氯为主要原料的肖顿鲍曼缩合工艺：脂肪酰氯与氨基酸盐在碱性条件下，在水/有机溶剂中进行酰胺化反应。该工艺路线以酰氯为原料，引入了较多氯离子，后续工艺除去氯离子会产生大量含氯废水，环保性差，且酰氯、有机溶剂属于危险物料，但由于其反应效率极高，可达95％以上，因此工业化程度较高。专利EP1156033A描述了肖顿鲍曼工艺的酸性氨基酸表活的合成，对溶剂相比例进行了深入研究，产品需要除盐且使用有机溶剂，环保性差且工艺有一定的安全风险；专利EP1314717B1描述了肖顿鲍曼工艺的中性氨基酸表活的合成，对比了反应溶剂相对反应效率的影响，产品引入了氯离子，后处理除盐产生大量的废水，也存在同样的环保问题及原料安全问题。2.以脂肪酸为主要原料的直接酰胺化缩合工艺：脂肪酸和氨基酸盐在高温条件下脱水缩合一步合成目标产品。该工艺反应简单，原子经济性高，且原料安全无害，但由于其反应效率低，产品中脂肪酸残留偏高，导致工业化困难。例如专利US5496959/US 2880219/JP2002-234868等描述脂肪酸和甲基牛磺酸钠的直接缩合工艺，分别对催化剂，反应温度，投料比等参数进行筛选优化，所得产品收率仅为50-80％，剩余的脂肪酸高达20-50％。其余替代方法如CN102266743A公开了一种采用油酯制备N-脂肪酰基氨基酸类表面活性剂的方法。该发明方法以油脂代替酰氯合成N-脂肪酰基氨基酸类表面活性剂，利用油脂和氨基酸钠在催化剂条件下反应生成N-脂肪酰基氨基酸钠。该专利技术需要采用载体金属氧化物催化剂，且产品收率无法保证。专利CN111004156A公开了一种直接法合成脂肪酰基氨基酸表面活性剂的方法，步骤如下：(1)将脂肪酸、甲胺、羟乙基磺酸盐加入到反应器中；(2)密闭反应器，缓慢升温至150～300℃；(3)保温反应2～10小时；(4)蒸馏除去未反应的甲胺；(5)处理得到成品。但该法同样存在产品收率低和脂肪酸含量高的问题。专利CN111072524A公开了一种采用高温结晶制备脂肪酰基氨基酸表面活性剂的方法，将脂肪酸、催化剂、氨基酸加入到反应器中；密闭反应器，缓慢升温至200～300℃；保温反应2～10小时；缓慢搅拌下降温至200℃以下进行结晶；降温至80-100℃趁热过滤，滤液回收再利用；滤饼处理得到成品本。该专利通过降温过程中将过量的脂肪酸离心除去，虽然能够在一定程度上降低产品中脂肪酸的含量，但产品收率难以保证。

另外，上述工艺还具有的共同缺陷是：产品在低温下为固态，在配方应用体系中的低温稳定性较差，部分产品低温析出严重，严重影响使用便利性和配方稳定性。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种阴离子和两性离子复合表面活性剂的合成方法。本发明方法合成一种阴离子和两性离子复合型的表面活性剂，既解决了酰氯工艺带来的安全环保问题，又解决了脂肪酸工艺中脂肪酸残留高的问题，同时通过与两性表活的复配使氨基酸表活的低温稳定性提高。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法得到的阴离子和两性离子复合型的表面活性剂。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种阴离子和两性离子复合表面活性剂的合成方法，包括如下步骤：