[发明专利]一种高取代羟丙基瓜尔胶及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种高取代羟丙基瓜尔胶及其制备方法和用途。本发明的一种高取代羟丙基瓜尔胶，包括以下制备原料：瓜尔胶粉、氢氧化钠的水溶液和环氧丙烷；其中，所述高取代羟丙基瓜尔胶的羟丙基摩尔取代度为1～2，所述氢氧化钠的水溶液中的氢氧化钠的质量浓度为5～30％，所述环氧丙烷的用量为所述瓜尔胶粉的摩尔量的1～8倍。本发明制得的高取代羟丙基瓜尔胶，羟丙基摩尔取代度高，为1～2；0.5％高取代羟丙基瓜尔胶水溶液在600纳米波长的透光率大于90％；在高浓度乙醇溶液(乙醇水溶液中乙醇的质量比为50％～75％)中，具有良好的溶解性和增稠性，可用作乙醇基消毒凝胶用增稠剂。

技术领域

本发明属于日用化学品技术领域，涉及一种高取代羟丙基瓜尔胶及其制备方法和用途。

背景技术

瓜尔胶是一种天然的非离子型亲水聚半乳甘露聚糖，从豆科植物(Cyamopsistetragonoloba)种子中提取，主要源自印度和巴基斯坦。用于制备瓜尔胶的瓜尔豆种子由一对坚韧的非脆性胚乳部分组成，所述胚乳部分俗称瓜尔豆片，在它们之间夹有脆性的胚(胚芽)。在除壳之后，使种子裂开，通过筛分除去胚芽(种子的43-47％)。所述瓜尔豆片包含大约78-82％的瓜尔胶和少量的一些蛋白质材料、无机盐、水不溶性胶和细胞膜，以及一些残余种子表皮和种子胚。

瓜尔胶的分子量约200万，分子呈线型结构，主链中含有D-甘露糖单元，支链中含有D-半乳糖单元，半乳糖与甘露糖的确切比例随生长季节而变化。瓜尔胶高度分散于各种类型和盐度的冷热水和盐水中。瓜耳胶用作乳化剂，增稠剂，稳定剂，并被批准用于广泛的食品，化妆品和药物。

瓜尔胶在水溶液中很好地水合，但是关于溶液透明度，醇溶解性和改进的热稳定性导致许多化学改性的瓜尔胶的发展。改性的瓜尔胶是通过化学改性瓜尔胶获得的聚合物。该化学改性常常被称作衍生化。该改性在瓜尔胶聚合物骨架上提供侧基团。所述侧基团通常通过醚键连接到骨架上。平均三个羟基可用于在瓜尔胶中的D-甘露糖或D-半乳糖糖单元上的衍生化。这种分子中最大的理论取代度(DS)为3。用醚如羟丙基取代羟基将允许侧基延伸，这可能改变瓜尔胶的溶解度和其它特性。摩尔取代(MS)定义为每个糖单元的含羟基取代基的平均数，并且由于羟基的额外可用性而可以超过三个。

CN103641927A公开了一种适用于低温条件下连续混配的速溶瓜尔胶的制备方法，该制备方法具体为：在捏合机中利用瓜尔胶片进行化学改性和中和反应而制得羟丙基瓜尔胶片，并加入纳米材料和表面处理剂进行表面改性而获得表面改性物料，然后将表面改性物料应用四辊机碾压技术、二次拉伸及增粘技术、扰流干燥技术、气流涡旋微粉粉碎及分选技术获得低温条件下连续混配的速溶瓜尔胶。但是，该发明未提及羟丙基摩尔取代度问题，样品也未经过纯化处理。

CN103113486A公开了一种磺酸改性羧甲基羟丙基瓜尔胶及其制备方法和应用，该发明的磺酸改性羧甲基羟丙基瓜尔胶，其结构式如下所示：其中，R＝H，n＝0，1，2或3；或，R＝OH，n＝0～6。该发明中所涉及的羟丙基摩尔取代度为0.15-0.4。

CN104130337A公开了一种由瓜尔胶片一步法制备羧甲基羟丙基瓜尔胶粉的方法，该方法将瓜尔胶片加入到有机溶剂-水混合溶液中，升温至30～80℃，加入氢氧化钠溶液，碱化反应2～60min，碱化反应完成后，加入醚化剂，在30～80℃下反应30～180min，反应结束后降温，过滤，洗涤，粉碎，干燥得到成品；该发明所涉及的羟丙基的摩尔取代度0.8。

现有技术中制得的羟丙基瓜尔胶的取代度普遍较低，溶解性和增稠性能有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种高取代羟丙基瓜尔胶，其羟丙基摩尔取代度高，为1～2，具有良好的溶解性和增稠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：