[发明专利]一种α-磺基脂肪酸甲酯钠盐混合物及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种α-磺基脂肪酸甲酯钠盐混合物及其制法，属于阴离子表面活性剂技术领域。

背景技术

随着石油资源的快速消耗和人们对环境保护意识的日益提高，利用可再生资源生产与环境相容的表面活性剂，是近十年来表面活性剂发展的特征之一。如以天然油脂为原料，经由脂肪酸甲酯制得的α-磺基脂肪酸甲酯(MES)是一种性能优良、易于生物降解的阴离子表面活性剂。

由于MES在生产过程中，易发生水解生产α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐。传统认为，α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐表面活性低，因此现有技术的工艺都是尽量避免二钠盐的生成，一般采取的方法有如下两种：1)超纯甲酯工艺：采用超纯甲酯为原料，在中和前加入＜5％的甲醇去抑制二钠盐的形成，其不足之处是：最终产品中会含有1-2％的甲醇残留，二钠盐含量＜20％；2)再酯化工艺：利用普通的甲酯为原料进行磺化，用双氧水在酸性条件下进一步漂白，其最终产品中二钠盐含量＜6％。

发明内容

本发明提供一种α-磺基脂肪酸甲酯钠盐混合物，其通过合理控制二钠盐的比例，使本产品能够用于工业净水剂，从而大大降低了生产成本。

本发明具体采用的技术方案是：

一种α-磺基脂肪酸甲酯钠盐混合物，其特征是，其包含有85-95wt％的α-磺基脂肪酸甲酯一钠盐和α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐，其中，α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐占总重量的20-40％。

其中，所述α-磺基脂肪酸甲酯一钠盐和α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐碳链长度为C16-C20。

其中，所述混合物的含水量小于2wt％。本发明的混合物中，其余为杂质，所述杂质是不可避免的副产物，例如：磺化物、皂化物、硫酸甲基酯和硫酸盐等。

其中，所述混合物的碘值为1.5-2，因而本发明可采用质量更低的植物或动物油脂(这些植物或动物油脂包括可可脂肪酸、棕榈油、硬脂酸、牛油等)加氢来获得脂肪酸甲酯，与现有技术采用的高纯甲酯相比，其成本更低，通过申请人测试，最终产品用于工业用净水剂，完全能达到相关国标要求。

一种α-磺基脂肪酸甲酯钠盐混合物的制法，其特征是，包括如下步骤：

1)磺化

植物油或动物油甲酯和氯仿加入磺化反应器中，均匀混合，滴加浓硫酸，滴加完毕，缓慢升温，0.5h内升温至90℃，保温1-2小时，降温至80℃恒温2-3小时老化，得磺化产物；

其中，植物油或动物油甲酯、氯仿和浓硫酸的摩尔比为1:5:1.2；

其中，植物油或动物油甲酯为C16-C20的甲酯混合物；

2)漂白和再酯化

在甲醇溶液中，将30％双氧水加入到磺化产物中进行漂白，在55℃下回流1-1.5小时；

其中，双氧水、甲醇、磺化产物摩尔比为10:1:1；

3)中和

步骤2)的产物冷却至常温，先用15％的氢氧化钠溶液中和至pH值为5～7，再用5％的氢氧化钠甲醇溶液中和至pH为7～9，控制中和温度不超过45℃；

4)产品的精制

待产品完全冷却后，旋转蒸发少量的水，真空干燥得浅白色颗粒状产品。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1)本发明避免采用价格很高的超纯甲酯，采用价格便宜的、高碘值的植物或动物油脂加氢来获得脂肪酸甲酯，成本更低。

2)本发明的步骤3)中，现有技术一般先中和至3-5以控制二钠盐的生成，而申请人发现，控制中和pH值至5-7，能得到二钠盐含量为20-40wt％的混合物，其反应速度快，操作方便。

3)本发明的产品用于制备工业净水剂。

具体实施方式

实施例：(最佳方式)

1)磺化

取C16-C20的植物油或动物油甲酯和氯仿加入磺化反应器中，均匀混合，滴加浓硫酸，滴加完毕，缓慢升温，0.5h内升温至90℃，保温1-2小时，降温至80℃恒温2-3小时老化，得磺化产物；植物油或动物油甲酯、氯仿和浓硫酸的摩尔比为1:5:1.2；

2)漂白和再酯化

在甲醇溶液中，将30％双氧水加入到磺化产物中进行漂白，在55℃下回流1-1.5小时；

其中，双氧水、甲醇、磺化产物摩尔比为10:1:1；

3)中和

步骤2)的产物冷却至常温，先用15％的氢氧化钠溶液中和至pH值为5～7，再用5％的氢氧化钠甲醇溶液中和至pH为7～9，控制中和温度不超过45℃；

4)产品的精制

待产品完全冷却后，旋转蒸发少量的水，真空干燥得浅白色颗粒状产品。最终产品中含有85-95wt％的α-磺基脂肪酸甲酯一钠盐和α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐，其中，α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐占总重量的20-40％，其含水量小于2wt％，碘值为1.5-2。