一种超高含量烷基醇酰胺、合成工艺及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种超高含量烷基醇酰胺、合成工艺及应用，该烷基醇酰胺属于1:1型醇酰胺，其具有以下结构简式：

An ultra-high content alkylalcohol amide, synthesis process and Application

【技术实现步骤摘要】
一种超高含量烷基醇酰胺、合成工艺及应用
本专利技术涉及表面活性剂合成领域，尤其涉及的是一种超高含量烷基醇酰胺、合成工艺及应用。
技术介绍
烷基醇酰胺是一类带有油水双亲基团的有机化合物，属于非离子表面活性剂。在烷基醇酰胺分子结构内含1个长碳链饱和烷基，赋予其亲油特性；同时，在烷基醇酰胺的分子结构内至少含1个亲水的-CH2CH2OH基团，赋予其亲水特性。当分子结构中的X基团分别为H、CH3或-CH2CH2OH时，衍生出烷基单乙醇酰胺、烷基N-甲基单乙醇酰胺和烷基二乙醇酰胺三个分支。当分子中的R基为C8-C18(单独或混合烷基)时，可以再衍生出更多的烷基醇酰胺产品。由于烷基醇酰胺的非离子特性，配伍性能优异，可以非常方便地与常见阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂进行复配，属于“万能搭配”型表面活性剂。在洗涤剂配方中，烷基醇酰胺可以配合主表面活性剂消除界面张力并发挥渗透、乳化、润湿、分散等作用，同时烷基醇酰胺的发泡、稳泡功效比较突出，而且具有很好的增稠作用，因此应用领域非常广泛。而表面活性剂被称为工业味精，在国民经济很多领域发挥非常重要的作用，因此开发具有特殊结构和功效的新型表面活性剂一直是热门的研究开发课题，具有重要的理论和实际生产意义。烷基醇酰胺的通用制备工艺一般有以下三种：(1)以脂肪酸为起始原料，直接与过量醇胺反应，一步操作得到烷基醇酰胺。但同时在产物中留有过量的醇胺，还有在过量醇胺存在下通过副反应生成的烷基醇胺酯。因此，该工艺制备的产物中烷基醇酰胺的含量通常不超过80％。(2)以脂肪酸甲酯为起始原料，与过量醇胺反应，边反应边把甲醇蒸出，得到烷基醇酰胺。但因为在蒸馏甲醇的工艺条件下醇胺不被蒸出，在产物中留有过量的醇胺。同时，通过酯交换反应，醇胺更容易生成烷基醇胺酯，增加无效成分。因此，该工艺制备的产物中烷基醇酰胺的含量通常不超过85％。(3)以植物油脂为起始原料，与过量醇胺反应，得到烷基醇酰胺。但反应过程中从植物油中被置换出来的甘油沸点高于294℃，同时甘油与烷基醇酰胺混溶，基本上不可从产物中分离。产物中还留有过量的醇胺。因此，该工艺制备的产物中烷基醇酰胺的含量通常不超过65％。以上三种常规生成工艺，无论采用哪种工艺路线，其共同缺陷都是产物中含游离醇胺和脂肪酸醇胺酯，甚至还有甘油。产物中烷基醇酰胺的含量通常不超过85％。产物不纯将带来一系列问题：首先是有效成分含量不足，烷基醇酰胺在应用配方中的加入量需要额外增多，增加了产品成本；其次，烷基醇酰胺内含的游离醇胺、脂肪酸醇胺酯和甘油等属于杂质，在复配产品中可能产生不良影响，直接影响产品质量；第三，如果烷基醇酰胺用于进一步合成烷基醇酰胺聚氧乙烯醚或者烷基醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐等下游产品，游离醇胺、脂肪酸醇胺酯和甘油等杂质的存在于后续多步反应中可形成不可预知的副产物，不但消耗原材料、影响摩尔配比，而且直接影响最终产物的质量。因此，产品中存在大量杂质和烷基醇酰胺含量不高是同行业的共性难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超高含量烷基醇酰胺、合成工艺及应用，旨在解决现有烷基醇酰胺产品中存在大量杂质，以及产品中烷基醇酰胺含量不高的问题。本专利技术的技术方案如下：一种超高含量烷基醇酰胺，其中，该烷基醇酰胺属于1:1型醇酰胺，其具有以下结构简式：其中，R为单独或混合烷基；当X＝H，该超高含量烷基醇酰胺为烷基单乙醇酰胺；或当X＝CH3，该超高含量烷基醇酰胺为烷基N-甲基单乙醇酰胺；或当X＝-CH2CH2OH，该超高含量烷基醇酰胺为烷基二乙醇酰胺。所述的超高含量烷基醇酰胺，其中，所述烷基醇酰胺中脂肪酸碳链是饱和碳原子；所述1:1型醇酰胺中，不含游离醇胺，烷基醇酰胺含量达到96％以上。一种如上述任一所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其中，具体包括以下步骤：S1：第一阶段反应，投入脂肪酸和醇胺，在没有催化剂、加热及真空条件下脱水反应；S2：第二阶段反应，投入醇胺和复配催化剂，继续在加热及真空条件下脱水反应；S3：第三阶段反应，投入过量醇胺和复配催化剂，升温及真空条件下再脱水反应直到到达反应终点，得到粗产物；S4：用对甲苯磺酸中和粗产物中残留的催化剂，使其转变为表面活性剂；S5：得到的粗产物用分子蒸馏装置将过量醇胺全部蒸出，得到1:1型的醇酰胺。所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其中，所述步骤S1中，脂肪酸的投入量与醇胺的投入量的摩尔比1：0.5，在没有催化剂和120℃、5kPa条件下脱水反应2-3小时。所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其中，所述步骤S2中，醇胺的投入量与复配催化剂的投入量的摩尔比为50:1，继续在120℃、5kPa条件下脱水反应3-5小时。所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其中，所述步骤S3中，醇胺的投入量与复配催化剂的投入量的摩尔比为30:1，继续在135℃-140℃、5kPa条件下脱水反应2-3小时。所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其中，所述复配催化剂为KOH与对甲苯磺酸按照3:1摩尔比组成的自制复配催化剂。所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其中，所述步骤S4中，向粗产物补加0.015摩尔的对甲苯磺酸，搅拌，中和KOH并生成对甲苯磺酸钾。所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其中，所述步骤S5中，将得到的粗产物用分子蒸馏装置在90℃-160℃、10Pa条件下将过量醇胺全部蒸出，得到1:1型的醇酰胺。一种如上述任一所述的超高含量烷基醇酰胺作为非离子表面活性剂的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术通过提供一种超高含量烷基醇酰胺、合成工艺及应用，解决现有烷基醇酰胺产品中存在大量杂质，以及产品中烷基醇酰胺含量不高的同行业共性问题，明显提高烷基醇酰胺产品质量。该烷基醇酰胺属于1:1型醇酰胺，其具有以下结构简式：其中，R为单独或混合烷基；当X＝H，该超高含量烷基醇酰胺为烷基单乙醇酰胺；或当X＝CH3，该超高含量烷基醇酰胺为烷基N-甲基单乙醇酰胺(烷基N-甲基单乙醇酰胺)；或当X＝-CH2CH2OH，该超高含量烷基醇酰胺为烷基二乙醇酰胺；该1:1型的醇酰胺中，不含游离醇胺，基本不含残留脂肪酸和脂肪酸胺醇酯，产物中烷基醇酰胺含量超过96％。附图说明图1是本专利技术中超高含量烷基醇酰胺的合成工艺的步骤流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本技术方案提供一种超高含量烷基醇酰胺，合成得到的烷基醇酰胺中脂肪酸碳链是饱和碳原子，属于严格的1:1型醇酰胺，不含游离醇胺，基本不含脂肪酸和脂肪酸醇胺酯。所述1:1型醇酰胺中，烷基醇酰胺含量达到95％以上；所述的烷基醇酰胺为一系列产品，具有以下结构简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高含量烷基醇酰胺，其特征在于，该烷基醇酰胺属于1:1型醇酰胺，其具有以下结构简式：/n

【技术特征摘要】
1.一种超高含量烷基醇酰胺，其特征在于，该烷基醇酰胺属于1:1型醇酰胺，其具有以下结构简式：



其中，R为单独或混合烷基；当X＝H，该超高含量烷基醇酰胺为烷基单乙醇酰胺；或当X＝CH3，该超高含量烷基醇酰胺为烷基N-甲基单乙醇酰胺；或当X＝-CH2CH2OH，该超高含量烷基醇酰胺为烷基二乙醇酰胺。


2.根据权利要求1所述的超高含量烷基醇酰胺，其特征在于，所述烷基醇酰胺中脂肪酸碳链是饱和碳原子；所述1:1型醇酰胺中，不含游离醇胺，烷基醇酰胺含量达到96％以上。


3.一种如权利要求1至2任一所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：第一阶段反应，投入脂肪酸和醇胺，在没有催化剂、加热及真空条件下脱水反应；
S2：第二阶段反应，投入醇胺和复配催化剂，继续在加热及真空条件下脱水反应；
S3：第三阶段反应，投入过量醇胺和复配催化剂，升温及真空条件下再脱水反应直到到达反应终点，得到粗产物；
S4：用对甲苯磺酸中和粗产物中残留的催化剂，使其转变为表面活性剂；
S5：得到的粗产物用分子蒸馏装置将过量醇胺全部蒸出，得到1:1型的醇酰胺。


4.根据权利要求3所述的超高含量烷基醇酰胺的合成工艺，其特征在于，所述步骤S1中，脂肪酸的投入量...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆鑫，温亦兴，钟振声，曾一瞬，
申请(专利权)人：云浮循环经济工业园协同创新研究院，华工利亚云浮科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44