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    改進含酯基 Gemini 季銨鹽柔軟劑配方的原因及結果

    來源:東莞市涵峰化工科技有限公司 時間:04-19 閱讀

         近年來,隨著整個社會環保意識的增強,人們對柔軟劑的選?。涸谝螽a品優良柔軟性能的同時,還要求產品對環境的保護作用。20世紀90年代,在國際上,雙十八烷基二甲基氯化銨(D1821)以其優良的柔軟性能而被廣泛用作織物柔軟劑,但由于其生物降解差,又不易配制成高濃度的產品,在污水處理中還易被污泥吸附而造成環境污染,逐漸被發達國家禁用。20世紀90年代以來,酯基季銨鹽陽離子表面活性柔軟劑配方相繼開發成功,這些表面活性柔軟劑具有傳統表面活性劑不具備的性質,如生物降解性好、表面活性高、水溶性好、無毒、無刺激等,其很大優勢在于生物降解性,酯基的引入使其在廢水處理中極易微生物分解而迅速降解為脂肪酸和較小的陽離子代謝物,對環境損害小,是環境友好型表面活性柔軟劑,因此,在洗滌、紡織印染等領域正逐漸受到人們重視。目前,以脂肪酸和三乙醇胺為主要原料制備的酯基季銨鹽在歐洲市場的占有率超過80%,但是目前合成的酯基季銨鹽,基本都存在柔軟性能不如D1821的問題,因而不能實現酯基季銨鹽對D1821的完全替代,目前國內廣泛使用的柔軟劑配方仍以D1821為主。研究可替代D1821的降解型陽離子表面活性劑的工作正在引起越來越多科研人員的關注。

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        這次的研究,研究員們擬在前人研究的基礎上以硬脂酸、2-二甲氨基乙醇、十八烷基二甲叔胺(DMA18)和環氧氯丙烷(ECH)為原料合成含酯基雙季銨鹽,主要考慮即保留D1821的結構,使其具有優異的柔軟性能,雙季銨鹽的引入進一步增強其柔軟性能和抗靜電性能,此外又在結構中引入酯基結構,改進其生物降解性能。本研究主要考察了原料配比、反應溫度、反應時間及催化劑用量等對產物收率的影響,以期找到一種好的反應工藝,為酯基季銨鹽的進一步研究提供參考。

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        實驗的過程請看圖片,柔軟劑配方實驗結果的結論:

        1)采用2-二甲氨基乙醇和硬脂酸為原料合成二甲基硬脂酸乙酯基叔胺的優化工藝條件;反應溫度100-110℃,n(2-二甲氨基乙醇):(硬脂酸)=1.15:1,m(甲苯):m2-二甲氨基乙醇)=1.3:1,反應時間7h.w(次磷酸)=1%。

        2)中間體氯化銨的優化工藝條件:nECH:n(DMA18)=0.95:1,w(異丙醇)=50%,40℃開始滴加,環氧氯丙烷,反應溫度40-50℃,反應時間60min。

        3)含酯基Gemini 季銨鹽的優化合成工藝條件:n(中間體氯化銨):(二甲基硬脂酸乙酯基叔胺)=1:1.1,反應溫度為100℃,w(異丙醇)=65%,反應時間為10h。

        4)在優化合成工藝條件下的5次重復實驗結果表明,二甲基硬脂酸乙酯基叔胺的收率達96.6%以上,中間體季銨鹽收率達90.9%以上,含酯基Gemini 季銨鹽產品收率達95.3%以上。

     

         以上信息來自精細化工類書籍第27卷第8期的含酯基Gemini季銨鹽柔軟劑的合成工藝研究。

     

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