[发明专利]一种新型两性合成植物油加脂剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及皮革加脂工艺领域，尤其是一种新型两性合成植物油加脂剂及制备方法。

背景技术

制革加工过程是由10-15个物理/机械单元操作，28-32个化工单元操作构成。其中，加脂是一个十分重要的工序，可赋予坯革较好的柔软性、丰满性，增加坯革的疏水性及其它特殊性能，提高皮革产品的附加价值，加脂剂按其表面活性基团所带电荷的不同，分为阴离子加脂剂、阳离子加脂剂、两性加脂剂和非离子加脂剂；目前，报道的加脂剂均为阴离子材料，在使用过程中易与阴离子染料产生竞争反应，造成“败色”问题，两性加脂剂既带有阳离子基团，又带有阴离子基团，具有较好的耐电解质、耐硬水、乳化分散性及配伍性能，能使鞣剂、油脂和染料得到很好的分散和乳化，均匀地向革内渗透，所以，两性加脂剂能显著增加坯革的柔软性、丰满性及弹性，增加染色的均匀度与鲜艳度，同时两性加脂剂具有低毒性、生物降解性好等特点，符合绿色生态皮革的发展要求，受到皮革生产者与消费者的亲睐，具有极大的发展潜力，吕生华等人以饱和脂肪酸、乙二胺和丙烯酸为原料，制得N-酰胺基乙二胺-β-氨基丙酸型两性加脂剂，加脂应用实验表明，所得产品具有良好的渗透、加脂和助染性能[吕生华，孙根行，俞从正，中国皮革，2003，13(32)]；郑顺姬等人用高级脂肪酸与二乙醇胺在无机催化条件下，合成制得脂肪酸-2-(羟乙基氨基)乙酯，再经磷酸化和中和反应制得中间体，与乙酰化羊毛脂、氯化石蜡、液体石蜡及水复配后制得磷酸酯盐型两性皮革加脂剂；研究表明，两性加脂剂对酸、碱、盐溶液稳定，且加脂后坯革柔软丰满，上染率高且颜色饱满，染色加脂后的废液清亮[郑顺姬，强西怀，中国皮革，2006，5(35)]；赵永丽等人以蓖麻油为原料经过酯交换反应、硫酸化反应和季铵化反应，制得季铵型两性加脂剂；应用结果表明，所得产品具有良好的渗透、加脂、结合性能[赵永丽，丁秀云，崔元臣，中国皮革，2005，21(34)]，目前，对两性离子型加脂剂的开发与应用，国外已经发展迅速，而国内才刚刚起步，品种很少，研究开发应用性能良好的两性加脂剂非常重要。

发明内容

本发明提供了一种新型两性合成植物油加脂剂及其制备方法，该两性加脂剂制备工艺简单，具有优异的固油、固色性能，符合绿色生态皮革的发展要求。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种新型两性合成植物油加脂剂及制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1) 酯化反应：将脂肪酸、三乙醇胺按照摩尔质量比1:1.0~1.10加入反应釜中，搅拌均匀，通入氮气，然后加入对甲苯磺酸，对甲苯磺酸用量占脂肪酸重量的0.3%~0.8%，升温至110℃~150℃，反应3~6小时，得到中间体Ⅰ，反应过程中一直通入氮气保护；

(2) 醚化反应：将上述中间体Ⅰ降温至50℃~60℃，加入2%氟化硼乙醚溶液，搅拌均匀，在搅拌下加入计量摩尔质量的醚化剂，中间体Ⅰ与醚化剂的摩尔质量比为1:1.0~1.10，反应2~4 小时，得到中间体Ⅱ；

(3) 季铵化反应：将中间体Ⅱ加入反应釜中，加入一定量的异丙醇作溶剂，升温至80℃~100℃，滴加入季铵化试剂，中间体Ⅱ与季铵化试剂摩尔质量比为1:1.0~1.10，当活性物含量达到90%时，结束反应，降温至50℃，加入一定量的NaOH溶液调pH至6~8，得到新型两性合成植物油加脂剂。

以上方案步骤(1)中的脂肪酸是月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、椰子油酸、油酸的一种。

以上方案步骤(2)中的醚化剂是环氧丙酸。

以上方案步骤(3)中的季铵化试剂是硫酸二甲酯、氯化苄的一种。

本发明的化学反应机理如下：(季铵化反应中，以硫酸二甲酯为季铵化试剂为例)

第一步：酯化反应

第二步：醚化反应

第三步：季铵化反应

本发明的有益效果是：本发明制备的两性合成植物油加脂剂1:9乳液24小时不分层，具有较好的贮存稳定性，经两性合成植物油加脂剂处理后，坯革的柔软度和手感得到明显地提升，染色加深。综上所述，本发明的两性合成植物油加脂剂具有优异的渗透、加脂与结合效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

（1）将200 g硬脂酸、110.13 g三乙醇胺加入1000 mL三口瓶中，搅拌均匀，通入氮气，然后加入1 g对甲苯磺酸，升温至140℃，反应4小时，得到中间体Ⅰ，反应过程中一直通入氮气保护；