[发明专利]一种酯基季铵盐及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学品及其合成技术领域，特别是涉及一种酯基季铵盐及其制备方法和应用。

背景技术

酯基季铵盐作为新一代柔顺剂，具有易生物降解，绿色环保；柔软、抗静电、抗黄变性能好；耐高温；配制方便，成本低，性价比高；适合以高浓缩度运用在织物柔软剂产品中。

专利CN102336675A此分子结构的酯基季铵盐纯在水溶液配方中容易水解的问题；脂肪酸酸值偏高，是因为酯胺合成的时候没有控制真空度。

专利CN103553947A此分子结构的酯基季铵盐纯在水溶液配方中容易水解的问题；季铵化试剂采用环氧乙烷，反应效率低、成本高。

专利CN102351721A此分子结构的酯基季铵盐纯在水溶液配方中容易水解的问题；季铵化试剂氯代烷，成本高，会有无机盐产生。

专利CN104262182A此分子结构的酯基季铵盐纯在水溶液配方中容易水解的问题；季铵化试剂氯代烷，成本高，先酯化再季铵化，转化率低，会有无机盐产生。

专利CN102586029A此分子结构的酯基季铵盐纯在水溶液配方中容易水解的问题；碳酸二甲酯成本高，合成脂肪酸甲酯转化率低。

酯基季铵盐在水溶液配方中长时间存放会导致酯基的水解，这是现阶段此类产品的缺点。酯基的水解速度受邻近吸电子基团或供电子基团的影响，季铵盐基团是一个强的吸电子基团，它可以使与酯键相连的碳原子上的电荷密度下降，从而有利于亲电试剂的进攻，促进酯键水解。而本发明提供的酯基季铵盐在其酯基与季铵盐官能团之间有一异链烷基供电子基团，使得季铵盐基团对与酯键相连的碳原子上的电荷密度下降的能力减弱，最终得到抗水解能力更强的新型酯基季铵盐，水溶液配方稳定性好。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种新型的酯基季铵盐。

具体的技术方案如下：

一种酯基季铵盐，其结构式如下：

其中R₁任选自C₁-C₂的烷基；R₂、R₃、R₄分别独立选自C₁-C₂的烷基、CH₂CH(COOC_nH_2n+1)CH₃(5≤n≤17)、CH₂CH(COOC_nH_2n)CH₃(5≤n≤17)、CH(CH₂COO C_nH_2n+1)CH₃(5≤n≤17)或CH(CH₂COO C_nH_2n)CH₃(5≤n≤17)，X选自Cl、SO₄CH₃或SO₄CH₂CH₃。

本发明的另一目的是提供上述酯基季铵盐的制备方法。

具体的技术方案如下：

(1)将脂肪酸、醇胺及酸性催化剂置于反应釜中，其中脂肪酸与醇胺的摩尔比为1.70-2.00:1.00，控制反应温度为160-180℃，反应2-4h，然后抽真空至真空度≤-0.090MPa，保持反应温度为160-180℃，再反应2-4h；

(2)将步骤(1)得到产物与季铵化试剂按1：0.95-0.99的摩尔比进行季铵化反应，控制反应温度为75-115℃，反应3-5h，加入溶剂，即得所述酯基季铵盐。

优选地，所述脂肪酸为己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、芥酸中的一种或几种。

优选地，所述酸性催化剂选自甲基苯磺酸或苯磺酸，添加量为反应物总质量的0.4-0.6％。

优选地，所述季铵化试剂为硫酸二甲酯、硫酸二乙酯或一氯甲烷。

优选地，所述溶剂选自甲醇、乙醇或异丙醇中一种或几种，添加量为反应物总质量的5.0-25.0％。

本发明的另一目的是提供酯基季铵盐的应用。

上述酯基季铵盐在衣物护理剂中的应用。

在其中一些实施例中，所述衣物护理剂为衣物柔顺剂，纺织处理剂。

本发明的另一目的是提供一种衣物护理剂。

一种衣物护理剂，包含上述酯基季铵盐。

本发明的有益效果：