漆蜡酰基氨基酸表面活性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了漆蜡酰基氨基酸表面活性剂及其制备方法，其方法是：漆蜡为原料、经过酸化、氯代、缩和反应，通过纯化干燥得到漆蜡酰基氨基酸表面活性剂。其特点是：（1）采用原料为中国传统经济树种漆树的漆籽，漆蜡为非粮油料作物，且我国种植物面积广、产量高；（2）反应条件温和，过程简单，易实施，产物纯度高；（3）产品性质温和、水溶解性好、易生物降解、表面性能优良，可满足日化用品的需求，是一类具有广泛应用前景的环境友好型表面活性剂。

【技术实现步骤摘要】
漆蜡酰基氨基酸表面活性剂及其制备方法
本专利技术涉及天然可再生非粮的植物油脂漆蜡为原料，可以用于日用化工领域的漆蜡酰基氨基酸表面活性剂的制备方法。
技术介绍
漆树，为漆树科（Anacardiaceae）漆树属（(Toxicodendron）的一种落叶乔木，该树种属亚热带区系，主要分为三类，漆树（Rhusverniciflua），分布在日本、中国和韩国，野漆树（Rhussuccedanea），主要分布在越南，中国台湾，中国南方省份和日本福冈地区，缅红漆（Melanorrhoeausitata），主要分布缅甸和泰国。生漆是漆树分泌物，为天然树脂涂料，素有“涂料之王”的美誉。漆蜡（Lacquerwax），漆树的果实经压榨或溶剂萃取加工制成的固体状油脂。目前对漆籽的研究主要集中在漆脂的提取及精制加工等方面，董艳鹤等研究了热回流提取漆蜡的单因素和正交试验，优化漆蜡提取的最佳工艺，并采用GC-MS色谱分析了陕西野漆树和江西引种日本野漆树中漆蜡脂肪酸的化学成分，两个产地的漆蜡主要脂肪酸组成为棕桐酸、油酸和硬脂酸等。并进一步研究了漆蜡的脱色精制工艺，采用该方法制得的漆蜡的白度达85.2。陈虹霞等研究了采用聚丙烯酸改性对高固含量的漆蜡乳液进行改性。当引发剂用量0.3%，温度90℃，乳化时间300min，乳化剂用量10%时，聚丙烯酸改性高固含量漆蜡乳液的固含量为60%，黏度为38500mPa.s，离心稳定性为1级。但是对漆脂进行加工改性生产高品质精细品的研究较少，西安生漆涂料研究所张飞龙等将漆脂与各种单糖进行反应合成漆脂油糖酯，该化合物具有优良的乳化性和稠化性。陈虹霞以漆脂为原料，分别采用甲酯化和酸化等方式，制备漆蜡脂肪酸甲酯磺酸盐和漆脂基双子表面活性剂。漆蜡是一种丰富的可再生林产资源，每年我国的漆籽产量为200多万吨，但是目前漆蜡的利用途径较为单一，产品附加值不高。氨基酸系表面活性剂是一类蛋白质的温和表面活性剂，它除了具有表面活性剂的洗涤、分散、发泡、渗透、增溶和溶解等基本性能外，其更重要的特性是低刺激性、低毒性、良好的生物降解性和对人体较好的亲和性能。因此本专利以漆蜡为原料，经过酸化，氯化和缩合反应，再经过萃取纯化得到漆脂酰基氨基酸表面活性剂，通过本专利的实施，可以漆蜡的高值化利用途径，促进漆树资源的多元化利用方式。
技术实现思路
为了促进漆籽资源的高值化利用，也为了进一步拓宽绿色温和表面活性剂的种类，制备对环境友好，易降解，且合成方法简单，适合工业化生产的漆蜡酰基氨基酸表面活性剂。为实现以上目的，本专利技术以漆蜡为原料，采用酸化、氯代、酰基化和纯化等步骤制备酰基氨基酸表面活性剂，具体步骤为：第一步：在三口烧瓶中加入质量体积比为10:1~5:1的漆蜡和50~70%的浓硫酸，在80～120℃下反应16～24h，反应结束后，用蒸馏水洗至中性，干燥得到漆蜡脂肪酸，采用气相色谱测定漆蜡脂肪酸组成；第二步：在三口烧瓶中加入摩尔比为1:1~1:3的漆蜡脂肪酸和氯化亚砜，在70～90℃下反应4～12h，反应结束后，减压蒸馏，去除过量的氯化亚砜，再升温至100~130℃，二次减压蒸馏，除去剩余的氯化亚砜，得到黄色透明液体，即为漆蜡脂肪酰氯；第三步：在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1~1:1.5的氨基酸和氢氧化钠，再加入与氨基酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，冷冻干燥或40℃真空干燥除去水分，得到氨基酸钠盐；第四步：在三口烧瓶中加入质量体积分数为30%～40%的氨基酸钠盐水溶液，加入无水乙醇，两者的体积比为2:1~1:5，加入漆蜡脂肪酰氯，漆蜡脂肪酰氯与氨基酸钠盐的摩尔比为1:1~1:1.5，在20～35℃下控制pH在10～12，反应2～6h。反应结束后，用10%~30%的盐酸调节溶液pH值至1～2，反应液升温到60～80℃，减压除去溶剂，然后静置分层，得到上层油相，然后加入与油相的质量体积比为1:1～1:5的蒸馏水，用质量体积分数为10%～30%的氢氧化钠水溶液调节pH至7~10，冷冻干燥或40℃真空干燥除去水分，得到淡黄色粉末，为漆蜡酰基氨基酸表面活性剂，测试漆蜡酰基氨基酸表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度、乳化性能和泡沫性能。有益效果：本专利技术以漆籽中漆蜡为原料，制备漆蜡酰基氨基酸表面活性剂，制备得到的产品具有良好的表面性能，且样品来源天然无毒副作用，性质温和、水溶解性好、对皮肤的亲和性好且生物易降解，可广泛应用于各种洗涤剂、洗发和护肤用品；本专利技术不仅拓宽了氨基酸表面活性剂的原料来源，也进一步扩大了漆籽的用途，为漆树整体资源的高值化利用提供了一种途径。实施例实施例1将野漆树品种的漆籽经过压榨、水化脱胶、吸附脱色和真空脱臭后得到的漆蜡，在三口烧瓶中加入质量体积比为10:1~5:1的漆蜡和50~70%的浓硫酸，在80～120℃下反应16～24h，反应结束后，用蒸馏水洗至中性，干燥得到漆蜡脂肪酸，采用GC分析漆蜡脂肪酸的组成。其脂肪酸组成为65~75%的棕榈酸、10~15%油酸、5-10%的硬脂酸、2~5%的二十烷酸和1～3%的二元脂肪酸。实施例2将漆树品种的漆籽经过压榨、水化脱胶、吸附脱色和真空脱臭后得到的漆蜡，在三口烧瓶中加入质量体积比为10:1~5:1的漆蜡和50~70%的浓硫酸，在80～120℃下反应16～24h，反应结束后，用蒸馏水洗至中性，干燥得到漆蜡脂肪酸。在三口烧瓶中加入摩尔比为1:1~1:3的漆蜡脂肪酸和氯化亚砜，在70℃下反应12h，反应结束后，减压蒸馏，去除过量的氯化亚砜，再升温至100℃，二次减压蒸馏，除去剩余的氯化亚砜，得到黄色透明液体，即为漆蜡脂肪酰氯。实施例3将漆树品种的漆籽经过压榨、水化脱胶、吸附脱色和真空脱臭后得到的漆蜡，在三口烧瓶中加入质量体积比为10:1~5:1的漆蜡和50~70%的浓硫酸，在80～120℃下反应16～24h，反应结束后，用蒸馏水洗至中性，干燥得到漆蜡脂肪酸。在三口烧瓶中加入摩尔比为1:1~1:3的漆蜡脂肪酸和氯化亚砜，在90℃下反应4h，反应结束后，减压蒸馏，去除过量的氯化亚砜，再升温至130℃，二次减压蒸馏，除去剩余的氯化亚砜，得到黄色透明液体，即为漆蜡脂肪酰氯。实施例4在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1的亮氨酸和氢氧化钠，再加入与亮氨酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，40℃真空干燥除去水分，得到亮氨酸钠盐。实施例5在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1.1的异亮氨酸和氢氧化钠，再加入与异亮氨酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，冷冻干燥除去水分，得到异亮氨酸钠盐。实施例6在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1.2的苯丙氨酸和氢氧化钠，再加入与苯丙氨酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，冷冻干燥除去水分，得到苯丙氨酸钠盐。实施例7在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1的赖氨酸和氢氧化钠，再加入与赖氨酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，40℃真空干燥除去水分，得到赖氨酸钠盐。实施例8在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1.3的谷氨酸和氢氧化钠，再加入与谷氨酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，冷冻干燥除去水分，得到谷氨酸钠盐。实施例9在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1.5的肌氨酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.漆蜡酰基氨基酸表面活性剂及其制备方法，其步骤在于：第一步在三口烧瓶中加入质量体积比为10:1~5:1的漆蜡和50~70%的浓硫酸，在80～120℃下反应16～24 h，反应结束后，用蒸馏水洗至中性，干燥得到漆蜡脂肪酸，采用气相色谱测定漆蜡脂肪酸组成；第二步在三口烧瓶中加入摩尔比为1:1~1:3的漆蜡脂肪酸和氯化亚砜，在70～90℃下反应4～12 h，反应结束后，减压蒸馏，去除过量的氯化亚砜，再升温至100~130℃，二次减压蒸馏，除去剩余的氯化亚砜，得到黄色透明液体，即为漆蜡脂肪酰氯；第三步在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1~1:1.5的氨基酸和氢氧化钠，再加入与氨基酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，冷冻干燥或40℃真空干燥除去水分，得到氨基酸钠盐；第四步在三口烧瓶中加入质量体积分数为30%～40%的氨基酸钠盐水溶液，加入无水乙醇，两者的体积比为2:1~1:5，加入漆蜡脂肪酰氯，漆蜡脂肪酰氯与氨基酸钠盐的摩尔比为1:1~1:1.5，在20～35℃下控制pH在10～12，反应2～6h。

【技术特征摘要】
1.漆蜡酰基氨基酸表面活性剂及其制备方法，其步骤在于：第一步在三口烧瓶中加入质量体积比为10:1~5:1的漆蜡和50~70%的浓硫酸，在80～120℃下反应16～24h，反应结束后，用蒸馏水洗至中性，干燥得到漆蜡脂肪酸，采用气相色谱测定漆蜡脂肪酸组成；第二步在三口烧瓶中加入摩尔比为1:1~1:3的漆蜡脂肪酸和氯化亚砜，在70～90℃下反应4～12h，反应结束后，减压蒸馏，去除过量的氯化亚砜，再升温至100~130℃，二次减压蒸馏，除去剩余的氯化亚砜，得到黄色透明液体，即为漆蜡脂肪酰氯；第三步在三口烧瓶中加入摩尔质量比为1:1~1:1.5的氨基酸和氢氧化钠，再加入与氨基酸和氢氧化钠等质量的蒸馏水，常温搅拌反应至溶液澄清透明，冷冻干燥或40℃真空干燥除去水分，得到氨基酸钠盐；第四步在三口烧瓶中加入质量体积分数为30%～40%的氨基酸钠盐水溶液，加入无水乙醇，两者的体积比为2:1~1:5，加入漆蜡脂肪酰氯，漆蜡脂肪酰氯与氨基酸钠盐的摩尔比为1:1~1:1.5，在20～35℃下控制pH在10～12，反应2～6h。2.反应结束后，用10%~30%的盐酸调节溶液pH值至1～2，反应液升温到60～80℃，减压除去溶剂，然后静置分层，得到上层油相，然后加入与油相的质量体积比为1:1～1:5的蒸馏水，用质量体积分数为10%～30%的氢氧化钠水溶液调节pH至7~10，冷冻干燥或40℃真空干燥除去水分，得到淡黄色粉末，为漆蜡酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虹霞，王成章，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32