[发明专利]一种醚化-酯化淀粉基表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种醚化‑酯化淀粉基表面活性剂及其制备方法，属于淀粉改性技术领域，所述制备方法包括以下步骤：(1)采用半干热挤压法制备醚化淀粉；(2)采用半干热挤压法对醚化淀粉同时进行酯化和乙酰化双重改性，得醚化‑酯化‑乙酰化复合变性淀粉；(3)采用半干热挤压法对醚化‑酯化‑乙酰化复合变性淀粉进行偶联改性，得到醚化‑酯化‑乙酰化‑偶联四重改性淀粉，即为醚化‑酯化淀粉基表面活性剂。本发明醚化‑酯化淀粉基表面活性剂的表面活性好，原料来源于可再生资源，易生物降解，对人体安全，对环境友好。

技术领域

本发明涉及淀粉改性技术领域，特别是涉及一种醚化-酯化淀粉基表面活性剂及其制备方法。

背景技术

表面活性剂是一类能显著降低溶剂的表(界)面张力，从而明显改变体系的表(界)面性质和状态的功能性精细化工产品。表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用，广泛应用于日用化工、纺织、造纸、建材、石油、医药、食品加工、材料加工、水处理及农用化学品等国民经济的各行各业，并已逐渐渗透到各高新技术与工业领域，被誉为“工业味精”。以石油化工产品和天然油脂为原料的表面活性剂为经济社会的发展进步和人们生活水平的提高做出了巨大的贡献。但是，石油资源不可再生，且会造成环境污染。随着天然油脂资源的紧缺和石油资源的枯竭，以及全球环保意识的增强，人们对表面活性剂的毒副作用越来越关注。因此，研究开发以天然可再生资源制备低毒或无毒及生物降解性好的表面活性剂已日益受到重视。

淀粉是一种广泛存在的可再生资源，以淀粉为原料制备的表面活性剂具有无毒、无污染、易生物降解等特点，是表面活性剂工业的一个重要的发展方向。对淀粉进行醚化、酯化等单一化学改性制得的酯类、醚类等变性淀粉具有一定的表面活性，但降低溶剂(主要是水)表面张力的能力不大，有限的表面活性限制了其作为表面活性剂的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种醚化-酯化淀粉基表面活性剂及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，为洗涤剂、化妆品等行业提供生物可降解的绿色环保型淀粉基表面活性剂。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种醚化-酯化淀粉基表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用半干热挤压法制备醚化淀粉；

(2)采用半干热挤压法对醚化淀粉同时进行酯化和乙酰化双重改性，得醚化-酯化-乙酰化复合变性淀粉；

(3)采用半干热挤压法对醚化-酯化-乙酰化复合变性淀粉进行偶联改性，得到醚化-酯化-乙酰化-偶联四重改性淀粉，即醚化-酯化淀粉基表面活性剂。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)中具体过程为称取木薯淀粉、醚化剂、催化剂，混匀，在温度为60～100℃的条件下进行半干热挤压反应1～6小时，得醚化淀粉。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)中醚化剂为氯乙酸、氯乙酸钠中的一种或两种的混合物，用量为木薯淀粉质量的5～20％。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)所述催化剂为氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠中的一种或两种的混合物，用量为木薯淀粉质量的2～15％。

作为本发明的进一步改进，步骤(2)具体过程为加入酯化剂、乙酰剂、复合催化剂，混匀，在温度为80～150℃的条件下进行半干热挤压一步法完成酯化和乙酰化反应，反应时间为1～5小时，得醚化-酯化-乙酰化复合变性淀粉。

作为本发明的进一步改进，步骤(2)所述的酯化剂是棕榈酸、月桂酸中的一种或两种的混合物，用量为木薯淀粉质量的5～25％。

作为本发明的进一步改进，步骤(2)所述的乙酰剂是醋酸酐、醋酸乙烯中的一种或两种的混合物，用量为木薯淀粉质量的1～10％。