[发明专利]一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法

说明书

技术领域

本发明所涉及的一种制备3-松香胺基-2-羟丙基三甲基氯化铵的方法是林产化工领域表 面活性剂化学方面的一种新型的制备含松香胺结构的阳离子表面活性剂方法。

背景技术

松香是一种具有可再生性的天然资源，作为一种化工原料，它还具有来源丰富、价格便宜 的特点。松香的主要成分是由枞酸、长叶枞酸和新枞酸等组成的含三员菲环结构的树脂酸。 由于树脂酸中不但存在羧基，而且还存在不饱和碳碳双键，这使树脂酸可经化学改性转化为 松香胺、松香醇等松香衍生物。利用这些松香衍生物可以合成一系列与脂肪酸、脂肪胺、脂 肪醇类表面活性剂结构相似而又独具特色的产品，如利用松香酸合成松香酸酯磺酸盐，利用松 香胺或松香醇合成松香胺聚氧乙烯醚或松香醇聚氧乙烯醚等。这些以松香为原料制备得到的 表面活性剂产品，不但具有良好的生态性能和符合“绿色”表面活性剂和“原料绿色化”的 要求，而且具有优良的应用性能，可以作为乳化剂、洗涤剂、缓蚀剂、破乳剂、颜料分散剂、 絮凝剂和浮选剂等应用于多种精细化学品的生产。其中松香胺作为松香经化学改性生成的典 型松香衍生物之一，不但保持了松香固有的良好生物降解性和环境友善性，而且其结构中存 在的氨基使其具有更好的反应性能和应用性能。

以松香胺为原料可制备包括阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面 活性剂和两性表面活性剂在内的4种类型的表面活性剂。

松香胺通过与氯磺酸反应后再用碱中和可以直接得到具有磺酸盐结构的阴离子表面活性 剂；通过松香胺与环氧乙烷反应生成具有醇胺结构的松香衍生物后，再与氯磺酸、三氧化硫、 发烟硫酸等反应可以生成分子结构中既有硫酸酯结构也有聚氧乙烯及类似醇胺结构的阴离子 表面活性剂；通过具有醇胺结构的松香衍生物与马来酸反应形成相应的马来酸单酯后，再用 碱中和可以得到羧酸盐型阴离子表面活性剂；通过亚硫酸氢钠对含松香胺结构和聚氧乙烯结 构的马来酸酯衍生物双键的加成反应，可以得到具有松香胺聚氧乙烯结构的琥珀酸单酯磺酸 盐。这些具有松香胺结构的阴离子表面活性剂具有优良的乳化、分散、洗涤、润湿和增溶性 能，尤其是它们的温和性比目前大多数阴离子表面活或两性表面活性剂都优越，安全性能也非 常高。它们可广泛应用于洗涤、化妆品等日化行业及石油开采、烯烃单体乳液聚合、金属清 洗、纺织印染、感光材料等工业领域。

松香胺通过与环氧乙烷的加成反应，可以生成具有松香胺和聚氧乙烯链结构的非离子表 面活性剂N-聚氧乙烯松香胺或N，N-二聚氧乙烯松香胺，并且这种类型的非离子表面活性剂可 以通过控制其聚氧乙烯链的链节数来调节它们的亲水亲油性能。N-聚氧乙烯松香胺或N，N-二 聚氧乙烯松香胺可和稀硝酸及稀氢氟酸复配成可用作金属表面清洗的水溶液，这种水溶液不 但能够清洁金属表面，且可在清洗后的金属表面形成具有保护和防腐功能的膜。N-聚氧乙烯 松香胺或N，N-二聚氧乙烯松香胺还具有柔软功能，可用作皮革工业的染色助剂和柔软剂。松 香胺还可以通过与葡萄糖酸内酯反应生成有酰胺和多元醇结构的非离子表面活性剂，这种表 面活性剂由于所使用的原料都具有天然生物降解性而日渐受到人们重视。松香胺通过与环氧 氯丙烷反应后再与二乙醇胺或二烷基胺反应可以生成具有松香胺和二乙醇胺或N，N-双烷基取 代结构的非离子表面活性剂。以松香胺为原料制备得到的非离子表面活性剂一般润湿性能和 乳化性能极好，并且毒性较小，对皮肤和眼睛无刺激作用，复配能力强，可以用作清洁剂、 乳化剂、泡沫剂、缓蚀剂和助染剂。

松香胺通过与甲醛和甲酸作用生成N，N-二甲基松香胺后，再与氯乙酸反应可以生成具有 类似于甜菜碱结构的两性表面活性剂；松香胺也可以直接通过与卤代羧酸作用生成具有氨基 酸结构的两性表面活性剂。含松香胺结构的两性表面活性剂具有一定的抗硬水能力，泡沫比 较丰富，润湿力较强，乳化性能和去污性能都比较好，而且都具有一定的抗菌性。