[发明专利]一种具有磺基琥珀酸酯盐结构的聚合物加脂剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加脂剂的制备方法，特别涉及一种具有磺基琥珀酸酯盐结构的聚合物加脂剂的制备方法。

背景技术

加脂剂是制革过程中使用量最大的化学品之一。传统的加脂剂主要是小分子的天然动植物油脂改性产物，其功能是润滑皮纤维，赋予皮革柔软舒适的手感。聚合物加脂剂是一种多功能皮革化学品，分子结构中同时具有可以润滑皮革纤维的长链烷烃和含羧基等亲水基团的聚合物，这种结构使其具有润滑纤维作用的同时又具备填充功能。与低分子量加脂剂相比，聚合物加脂剂具有以下特点：（1）将复鞣和加脂功能合二为一，减少操作工序；（2）结合力强、在皮革中不易迁移、加脂效果持久，适用于汽车坐垫革、耐水洗革等高档革的生产；（3）经铬、铝等多价金属盐封闭后，可提高皮胶原纤维的疏水性，可应用于防水革的加脂；（4）一定程度上减少复鞣剂和加脂剂的总用量，使皮革手感轻盈，卫生性能得到最大程度保持；（5）与皮纤维结合能力强，吸收率高，能有效降低制革废水中的BOD（水体中微生物分解有机物的过程消耗水中的溶解氧的量）和COD（水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量）值。总之，由于聚合物加脂剂较高的技术含量和应用价值，近年来聚合物加脂剂的制备及性能研究受到广泛的重视。

聚合物加脂剂的制备路线根据长链烷烃大单体的不同主要有两类：一类是使用丙烯酸高级醇酯、甲基丙烯酸高级醇酯作为中间体制备聚合物加脂剂的方法，这类中间体是疏水性单体，聚合过程往往使用有机溶剂，合成和使用过程中环保性不强。此外，该类中间体需要通过特殊工艺制备、价格相对较高，限制了这类产品的广泛使用。 另一类是使用马来酸酐和长链醇类化合物形成的马来酸单酯作为中间体的制备方法，该路线的特征是中间体制备简单经济，马来酸酐单酯可通过中和而具有亲水性，可以在水溶液中聚合。但是马来酸酯共聚活性很低，当与丙烯酸或甲基丙烯酸等亲水性单体进行共聚时，中间体残留量大，聚合物产物组成和分布差异性很大，应用性能不好。当使用苯乙烯、乙酸乙烯酯等疏水性强单体与马来酸共聚时，其共聚效果较好，但聚合过程需使用有机溶剂，不符合环保要求，产物的使用性能也欠佳，不能满足制革加脂工艺的要求。

发明内容

本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种具有磺基琥珀酸酯盐结构的聚合物加脂剂的制备方法，该制备方法工艺简单、清洁环保，制得的产品耐酸性、加脂效果、填充性能和耐溶剂抽提性等性能优异，用于皮革加脂可降低废液COD含量。

本发明的技术方案：一种具有磺基琥珀酸酯盐结构的聚合物加脂剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）将聚甘油和长链脂肪酸置于反应器中，通入氮气，在180~240℃条件下进行酯化反应3~6h，得到中间体A，其中，所述聚甘油分子上的羟基和长链脂肪酸的摩尔比为1：0.1~0.8；

（2）将中间体A降温至60~70℃，加入马来酸酐，于80~100℃条件下进行酯化反应，反应时间3~6h，得到中间体B，其中，所述马来酸酐的用量为步骤（1）中聚甘油分子上的羟基与长链脂肪酸的摩尔数之差；

（3）将中间体B降温至60-70℃，加入亚硫酸盐水溶液，于80~90℃进行亚硫酸化反应，反应时间2~4h，降温后即得具有磺基琥珀酸酯盐结构的聚合物加脂剂，其中，所述亚硫酸盐与步骤（2）马来酸酐的摩尔比为1.0~1.1：1。

进一步地：步骤（1）中所述聚甘油为聚合度为3~20聚甘油中的一种或几种的组合物。

进一步地：步骤（1）中的长链脂肪酸为C8-C18的饱和或不饱和脂肪酸中的一种或几种的组合物。

进一步地：步骤（3）中的亚硫酸盐为亚硫酸钠或亚硫酸钾。

本发明的反应示意式（亚硫酸盐以亚硫酸钠为例）

其中，R：为C8-C18的长链烃基； n: 3~20。

采用上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）合成过程，不使用有机溶剂，无有毒有害废气废水生成，生产工艺绿色环保；（2）对聚甘油分子进行修饰和改性，在聚甘油分子上引入了多个具有加脂效果的长链烃基和多个具有良好亲水性能和结合性能的羧基和磺酸基，产物具有良好的水溶性、耐电解质性能、加脂性能、填充性能和耐有机溶剂抽提性能；（3）产物分子量较大、结合基团多，与皮纤维结合能力强，吸收率高，可降低加脂废液的COD含量。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行具体描述：

实施例1：

一种具有磺基琥珀酸酯盐结构聚合物加脂剂的制备方法，具体包含以下几个步骤：