[发明专利]十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于化工产品领域，具体涉及十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂及其制备方法和应用。 

背景技术

基于端羟基聚合物端基官能度大、反应活性高、粘度低和支化结构等优点，在端羟基上接枝引入长链十一烯酸，进而将十一烯酸引入到聚合物大分子链上，能够增强其亲油性，其他各方面的性能均有提高。端羟基聚合物相对分子质量较小、羟基含量较高，反应较活泼，因此通过控制反应条件以及投料比能有效调节反应的速率并使反应体系迅速地进行接枝反应，两亲性加脂剂具有良好的分散性或自乳化性能。目前合成的加脂剂大多是线性结构或者是分支较少的线性加脂剂，由于其结构相对简单，可以满足皮革的加脂的某一个方面的要求，但是对于高效、多功能、结合牢固的加脂剂而言，此类加脂剂简单的结构还难于满足这些要求。 

发明内容

本发明的目的在于提供十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂及其制备方法和应用，该方法操作简单，产率高，成本低廉，且合成出十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂为树枝状-线性聚合物加脂剂，其分子结构中分支多、具有两亲性，与皮革结合牢固。 

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为： 

十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂，其分子结构式如式（1）所示， 

其改性后的接枝部分含有碳碳双键活性基团。 

十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂的制备方法，包括以下步骤： 

1）向反应容器中加入摩尔比为1:(3.95～4.05)的季戊四醇和N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯，并加入催化剂对甲苯磺酸，混合均匀后升温回流，除去反应生成的甲醇，得到反应液，提纯后得到N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸季戊四酯（HPAE）； 

2）按摩尔比为1:(2～4)将N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸季戊四酯和十一烯酸加入到反应器中，并加入催化剂对甲苯磺酸，进行搅拌反应，得到油状物，提纯后得到十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂。 

所述的步骤1）中加入的对甲苯磺酸的质量为季戊四醇和N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯总质量的0.45～0.55%。 

所述的步骤1）中的回流温度为115～125℃、回流时间为5.5～6.5h。 

所述的步骤1）中提纯的具体步骤为：将反应液冷却后用CH₂Cl₂洗涤，然后减压抽滤，除去催化剂对甲苯磺酸以及未反应的季戊四醇，再减压旋转蒸发除去滤液中的溶剂CH₂Cl₂，得到粗提品，再重复上述提纯操作2～3次，得到N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸季戊四酯。 

所述的步骤2）中加入的对甲苯磺酸的质量为N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸季 戊四酯与十一烯酸总质量的0.25～0.35%。 

所述的步骤2）中的反应温度为55～65℃，时间为3.5～4h。 

所述的步骤2）中提纯的具体步骤为：先用四氢呋喃洗涤油状物，然后减压抽滤，将滤液减压旋转蒸发，得到的粗提物继续用CH₂Cl₂洗涤，然后减压抽滤，将滤液减压旋转蒸发，得到的细提物继续用水洗涤，然后减压抽滤，将滤液减压旋转蒸发，得到的精提物继续用丙酮洗涤，然后减压抽滤，将滤液减压旋转蒸发，通过上述操作除去油状物中未反应的N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸季戊四酯、十一烯酸以及催化剂对甲苯磺酸，得到十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂。 

所述的十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂作为皮革加脂剂的应用。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 

本发明提供的十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂的制备方法，利用酯化反应以及熔融反应的原理，通过两步反应，以单一的对甲苯磺酸（p-TSA）作为催化剂，先使季戊四醇和N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯在对甲苯磺酸的催化作用下生成N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸季戊四酯（HPAE），即端羟基树枝状大分子；再在对甲苯磺酸的催化作用下，用十一烯酸接枝改性HPAE，即在已合成的端羟基树枝状大分子的末端基团上部分引入长链的疏水基团，得到最终产物十一烯酸改性端羟基聚合物加脂剂，该加脂剂是一种树枝状-线性聚合物加脂剂。本发明以季戊四醇、N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、对甲苯磺酸、十一烯酸为原料，由于这些原料价格低廉，毒性较低，因此，本发明具有成本低廉、污染小、合成方法简单及目标产物产率高的优点。