[发明专利]羧酸改性聚苹果酸的方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种羧酸改性聚苹果酸的方法及其产品和应用，具体方法为：以聚苹果酸和羧酸为原料，加入脱水催化剂使聚苹果酸与羧酸脱水反应，制得羧酸改性聚苹果酸，制得的羧酸改性聚苹果酸加入乙酸乙酯溶解，进一步经金属氢氧化物水溶液清洗，洗液经蒸发结晶和重结晶得到羧酸改性的聚苹果酸盐，制得的羧酸改性聚苹果酸或羧酸改性聚苹果酸盐具有很好的表面活性和起泡性，可以作为表面活性剂，有较好的市场前景。

技术领域

本发明属于表面活性剂领域，涉及羧酸改性聚苹果酸的方法，还涉及由该方法制得的羧酸改性聚苹果酸及应用。

背景技术

聚苹果酸作为一种特殊的脂肪族聚酯，它不仅具有良好的水溶性，还有很好的生物特性，除此外还有两个显著的特点：(1)不仅可在体内代谢除去，还可在体外生物降解。(2)容易与其它基团反应被修饰。使得其在生物材料、药物载体、组织工程支架等领域极具前景。但是目前我国对聚苹果酸主要以原料销售或出口，产品附加值低，因此急需开发聚苹果酸高附加值产品。

目前已有的表面活性剂存在组成及工艺复杂、生物毒性、生物降解慢或不可降解、环境污染重等问题，使得表面活性剂无法满足目前对表面活性剂的多种需求。聚苹果酸具有可降解性的特点，满足表面活性剂对可降解的要求。但是表面活性剂同时具有亲水亲油的性质，而聚苹果酸结构中含有末端羟基以及悬挂羧基，水溶性很好，亲油效果差，无法满足表面活性剂的要求。

因此，选用亲油性的羧酸改性聚苹果酸反应，开发一种环境友好的无毒、无害、无污染、生物降解快的表面活性具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种羧酸改性的聚苹果酸的方法，方法原料无毒、生物降解快，制备工艺简单，环境友好；本发明的目的之二在于提供由上述方法制得的羧酸改性的聚苹果酸，该方法制备得到的羧酸改性聚苹果酸型表面活性剂具有较高的乳化性能和起泡性能；本发明的目的之三在于提供一种制备羧酸改性的聚苹果酸盐的方法；本发明的目的之四在于提供由上述制得的羧酸改性的聚苹果酸盐；本发明的目的之五在于提供油酸改性聚苹果酸或油酸改性聚苹果酸盐在制备表面活性剂中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、羧酸改性聚苹果酸的方法，以聚苹果酸和羧酸为原料，加入分子间脱水催化剂，使聚苹果酸与羧酸进行分子间脱水反应，得到羧酸改性的聚苹果酸。

优选的，所述分子间脱水催化剂为浓HCl、浓H₂SO₄、NiCl₂、CoCl₂和ZSM-5沸石中的任意一种。

优选的，所述聚苹果酸和油酸的质量比为4：1～1：4。

更优选的，所述催化剂的加入量为聚苹果酸质量的1％～10％。

更优选的，所述分子间脱水反应条件是在温度为80～170℃下反应8～24h。

更优选的，所述羧酸为7～30个碳原子的羧酸；更优选为油酸、三十烷酸和庚酸。

2、由所述方法制得的羧酸改性聚苹果酸。

3、一种制备羧酸改性的聚苹果酸盐的方法，以聚苹果酸和羧酸为原料，加入分子间脱水催化剂，使聚苹果酸与羧酸进行分子间脱水反应，反应完成后，加入乙酸乙酯溶解，然后用金属氢氧化物水溶液清洗溶解，洗液经蒸发结晶和重结晶得到羧酸改性的聚苹果酸盐。金属氢氧化物优选为氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙和氢氧化镁等。

4、由所述的方法制得的羧酸改性聚苹果酸盐。羧酸优选为7～30个碳原子的羧酸；更优选为油酸、三十烷酸和庚酸中的一种。

5、所述油酸改性聚苹果酸或所述油酸改性聚苹果酸盐在制备表面活性剂中的应用。

本发明中浓盐酸为质量分数大于或等于37％的盐酸；浓硫酸是指质量分数大于或等于70％的硫酸溶液。