[发明专利]一种N-烷基天冬氨酰胺表面活性剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种表面活性剂及其制备方法，属于一种N-烷基天冬氨酰胺表面活性剂及其制备方法。 

背景技术：

烷醇酰胺是一种非离子表面活性剂，不仅具有良好的表面活性，而且具有低毒、低刺激、增泡、稳泡、增稠、去污、钙皂分散、乳化等性能，在洗涤剂、化妆品、工业用净洗剂、金属清洗剂、润滑助剂和纺织助剂等方面应用相当广泛。特别是在液体类洗涤剂中有着特别重要的地位。此外，该类表面活性剂还可使油水界面张力降至超低值(≤10^-3mN/m)，也可应用于油田三次采油领域。目前国内外生产的烷醇酰胺类表面活性剂均为长碳链脂肪酸与乙醇胺类化合物为原料，经酰胺化反应得到的产物。 

氨基酸表面活性剂是以生物质为基础的表面活性剂，无毒、无害、对环境友好，具有优良的表面活性、低刺激性、低毒性、对皮肤温和，可广泛应用于化妆品、牙膏、食品、医药卫生、矿物浮选、纺织印染等领域。目前国内外生产的氨基酸类表面活性剂均为N-烷基取代的盐或内盐结构的阴离子型或两性离子型表面活性剂。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种N-烷基天冬氨酰胺表面活性剂及其制备方法，该表面活性剂，具有良好的增泡性和稳泡性以及优异的表面活性和界面活性，可用于民用和工业洗涤剂，尤其适用于油田三次采油领域。 

本发明所采用的技术方案是：该N-烷基天冬氨酰胺表面活性剂具有如下结构通式： 

其中： 

R为C₁₀H₂₁、C₁₂H₂₅、C₁₄H₂₈、C₁₆H₃₃、C₁₈H₃₅或C₁₈H₃₇， 

X₁为OCH₃、OC₂H₅、OC₃H₇、OC₄H₉、NHC₂H₄OH、N(C₂H₄OH)₂或NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂OH， 

X₂为NHC₂H₄OH、N(C₂H₄OH)₂或NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂OH。 

上述N-烷基天冬氨酰胺表面活性剂的制备方法反应包括如下步骤：将157～269重量份的脂肪胺溶于醇溶剂中，再将129～171重量份的马来酸二烷基酯加至脂肪胺的醇溶液中，反应温度45℃～70℃，反应12～24小时，得到中间产物N-烷基天冬氨酸二烷基酯，在中间产物N-烷基天冬氨酸二烷基酯中加入61～315重量份的乙醇胺类化合物，加入1.0～5.0重量份的催化剂，升温至回流温度，在回流温度下反应4～12小时，蒸出溶剂醇得到N-烷基天冬氨酰胺类表面活性剂，其中脂肪胺与醇溶剂的质量体积比为(157～269)g∶500mL。 

上述的醇溶剂是正丙醇、异丙醇、正丁醇或叔丁醇，催化剂是氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钾、甲醇钠、乙醇钾或乙醇钠，脂肪胺是C₁₀～C₁₈的饱和或不饱和的烷基伯胺，马来酸二烷基酯是马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二正丙酯、马来酸二异丙酯、马来酸二正丁酯或马来酸二异丁酯，乙醇胺类化合物是一乙醇胺、二乙醇胺、N-羟乙基乙二胺或其中两种的混合物。 

本发明所述的N-烷基天冬氨酰胺表面活性剂，以脂肪胺、马来酸二烷基酯和乙醇胺类化合物为原料，经加成和氨解两步反应制得，其合成路线如下： 

脂肪胺与马来酸二烷基酯的加成反应： 

N-烷基天冬氨酸二烷基酯与乙醇胺类化合物的氨解反应：