CN107629898B - 一种丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法 - Google Patents

一种丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了丙烯酸钠‑季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法，该共聚物是由丙烯酸与烯丙基季铵盐共聚后经碱中和制备获得。本发明共聚物同时含有聚丙烯酸钠链段和季铵基团，具备杀菌作用之外，还有增稠、螯合水中硬离子、抗再沉积等多重效果。本发明将正负离子基团同时引入聚合链中，抑制了分子间的库伦吸引力和层层包裹效应，与传统的洗衣助剂配方相比，分散稳定性大幅增强，因而显著提高洗衣液的贮存和使用稳定性，配方设计灵活性更高。

Description

一种丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种洗衣液用复合助剂，特别是涉及一种丙烯酸-季铵盐共聚物复合洗衣助剂的制备方法。本发明的洗衣液助剂兼具杀菌、增稠、螯合水中硬离子、抗再沉积等作用。
背景技术
近年来，人们对贴身衣物的洁净卫生有更严格的要求，不仅要求柔软无污垢，而且要求衣物表面无致病菌，杀菌洗衣用品因而得到迅猛发展。季铵盐具有广谱杀菌功能，生产成本低，与非离子表面活性剂配伍性好，与某些阴离子表面活性剂也具有一定的复配稳定性，因而可以作为抗菌洗衣液的杀菌组分。聚丙烯酸钠是具有强亲水基团的高分子聚合物，亲水基团的溶剂化效应使体系中的自由溶剂比例降低，带来显著的增稠效果，同时聚丙烯酸钠具有极强的螯合钙、镁等多价金属离子的能力，能够抗硬离子和抗沉积，也是洗衣液配方中不可替代的组分。
在洗衣液的配方中，带正电的季铵盐化合物与带负电的聚丙烯酸钠相容性不佳，两者之间因库伦相互吸引作用而发生层层团聚，容易聚集形成大颗粒而沉降，导致洗衣液贮存稳定性差。
本发明将季铵盐单体与聚丙烯酸钠共聚形成两性聚合物，该聚合物兼具季铵盐杀菌和聚丙型酸钠增稠、抗硬水的功效，而且该共聚物阴阳离子之间主要是分子内库伦吸引作用，易于形成微小分子团，且分子团总体呈负电性，分子团因电荷排斥作用而不能聚集，因而在洗衣液的表面活性剂体系中表现出极高的分散稳定性，贮存性能优异。本发明的产品制备方法简单，成本较低，解决了季铵盐阳离子化合物与阴离子聚合物之间相容性不佳的问题，产品有多重功效，具有较高的性价比。
发明内容
本发明的目的在于将季铵盐基团引入聚丙烯酸钠链段形成具有多重功效的两性聚合物，获得兼具杀菌、增稠、抗硬水、抗再沉积等作用的复合型洗衣助剂，同时赋予助剂优异的分散稳定性。
本发明采用具有烯丙基的季铵盐单体与丙烯酸单体共聚，控制反应进程，获得具有适当分子量的共聚物，在较低的温度下，利用NaOH溶液将部分丙烯酸基团中和，从而获得带有季铵基团和聚丙烯酸钠链段的两性共聚物。本发明的目的通过如下技术方案实现：
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、烯丙基季铵盐单体和引发剂分别加入去离子水中，丙烯酸、甲基丙烯酸、烯丙基季铵盐单体和引发剂的摩尔比为1：0.15～0.25：0.1～0.2：0.02～0.03，水浴加热至50～70℃，恒温反应4～6小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到0～20℃，加入NaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于6.5～8，缓慢搅拌0.5～1小时，加入去离子水将固含量调节到45％～60％，获得目标杀菌复合洗衣助剂。
为进一步实现本发明目的，所述的烯丙基季铵盐单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵三甲基烯丙基氯化铵、三乙基烯丙基氯化铵、二甲基烯丙基苯基氯化铵中的一种或多种。所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或多种。所述NaOH溶液的摩尔浓度为0.5～2.0M。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明产品向聚合体系中同时引入季铵盐基团与丙烯酸钠链段，所得聚合物兼具杀菌、增稠、抗硬水、抗再沉积等功能，实现助剂功能的多样化。
(2)本发明产品将正负离子单元引入聚合链，有效抑制分子间的库伦吸引力，提高了季铵盐与聚丙烯酸钠组分的稳定性。
(3)本发明制备方法简便，原料来源广泛，生产成本低，产品兼具多种功效，可以降低生产成本。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂制备方法，包括如下步骤：
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和过硫酸钾分别加入去离子水中，丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和过硫酸钾的摩尔比为1：0.15：0.2：0.02，水浴加热至70℃，恒温反应4小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到0℃，加入1.0MNaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于8，缓慢搅拌1小时，加入去离子水将固含量调节到45％，获得目标杀菌复合洗衣助剂。
(3)采用本发明的复合洗衣助剂配制洗衣液，配方组分包括：复合洗衣助剂0.5％，脂肪醇醚硫酸钠盐(AES)6.00％，十二烷基硫酸钠(K12)3.00％，脂肪出聚氧乙烯醚5.00％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)3.00％，乙二胺四乙酸二钠0.10％，碳酸钠0.15％，氯化钠0.20％，苯甲酸钠0.25％，香精0.10％，纯水81.70％，
实施例2
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和过硫酸钾分别加入去离子水中，丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和过硫酸钾的摩尔比为1：0.25：0.2：0.03，水浴加热至50℃，恒温反应6小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到0℃，加入1.0MNaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于8，缓慢搅拌1小时，加入去离子水将固含量调节到45％，获得目标杀菌复合洗衣助剂。
(3)采用本发明的复合洗衣助剂配制洗衣液，配方组分包括：复合洗衣助剂0.5％，脂肪醇醚硫酸钠盐(AES)6.00％，十二烷基硫酸钠(K12)3.00％，脂肪出聚氧乙烯醚5.00％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)3.00％，乙二胺四乙酸二钠0.10％，碳酸钠0.15％，氯化钠0.20％，苯甲酸钠0.25％，香精0.10％，纯水81.70％，
实施例3
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐分别加入去离子水中，丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和氮二异丁咪唑啉盐酸盐的摩尔比为1：0.15：0.2：0.02，水浴加热至70℃，恒温反应4小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到20℃，加入1.0MNaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于7，缓慢搅拌0.5小时，加入去离子水将固含量调节到60％，获得目标杀菌复合洗衣助剂。
(3)采用本发明的复合洗衣助剂配制洗衣液，配方组分包括：复合洗衣助剂0.5％，脂肪醇醚硫酸钠盐(AES)6.00％，十二烷基硫酸钠(K12)3.00％，脂肪出聚氧乙烯醚5.00％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)3.00％，乙二胺四乙酸二钠0.10％，碳酸钠0.15％，氯化钠0.20％，苯甲酸钠0.25％，香精0.10％，纯水81.70％，
实施例4
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐分别加入去离子水中，丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的摩尔比为1：0.2：0.15：0.02，水浴加热至50℃，恒温反应6小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到15℃，加入1.0MNaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于8，缓慢搅拌0.5小时，加入去离子水将固含量调节到50％，获得目标杀菌复合洗衣助剂。
(3)采用本发明的复合洗衣助剂配制洗衣液，配方组分包括：复合洗衣助剂0.5％，脂肪醇醚硫酸钠盐(AES)6.00％，十二烷基硫酸钠(K12)3.00％，脂肪出聚氧乙烯醚5.00％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)3.00％，乙二胺四乙酸二钠0.10％，碳酸钠0.15％，氯化钠0.20％，苯甲酸钠0.25％，香精0.10％，纯水81.70％，
实施例5
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和过硫酸钾分别加入去离子水中，丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的摩尔比为1：0.2：0.15：0.02，水浴加热至50℃，恒温反应6小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到15℃，加入1.0MNaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于7.5，缓慢搅拌0.5小时，加入去离子水将固含量调节到50％，获得目标杀菌复合洗衣助剂。
(3)采用本发明的复合洗衣助剂配制洗衣液，配方组分包括：复合洗衣助剂0.5％，脂肪醇醚硫酸钠盐(AES)6.00％，十二烷基硫酸钠(K12)3.00％，脂肪出聚氧乙烯醚5.00％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)3.00％，乙二胺四乙酸二钠0.10％，碳酸钠0.15％，氯化钠0.20％，苯甲酸钠0.25％，香精0.10％，纯水81.70％，
实施例6
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵和过硫酸铵分别加入去离子水中，丙烯酸、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的摩尔比为1：0.2：0.15：0.02，水浴加热至50℃，恒温反应6小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到15℃，加入1.0MNaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于7.5，缓慢搅拌0.5小时，加入去离子水将固含量调节到50％，获得目标杀菌复合洗衣助剂。
(3)采用本发明的复合洗衣助剂配制洗衣液，配方组分包括：复合洗衣助剂0.5％，脂肪醇醚硫酸钠盐(AES)6.00％，十二烷基硫酸钠(K12)3.00％，脂肪出聚氧乙烯醚5.00％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)3.00％，乙二胺四乙酸二钠0.10％，碳酸钠0.15％，氯化钠0.20％，苯甲酸钠0.25％，香精0.10％，纯水81.70％，
实施例7
制备方法中的(1)、(2)、(3)与实施例四相同，季铵盐单体改为十八烷基二甲基烯丙基氯化铵。
实施例8
制备方法中的(1)、(2)、(3)与实施例六相同，季铵盐单体改为三乙基烯丙基氯化铵。
实施例9
制备方法中的(1)、(2)、(3)与实施例四相同，引发剂改为偶氮二异丁基脒盐酸盐。
实施例10
制备方法中的(1)、(2)、(3)与实施例四相同，中和用NaOH溶液为2M。
实施例11
制备方法中的(1)、(2)、(3)与实施例六相同，中和用NaOH溶液为2M。
对比例1
洗衣液的制备方法中(3)与实施例四相同，采用聚季铵盐M-550(0.2％)和聚丙烯酸钠(0.3％)替代本发明的复合洗衣助剂。
各实施例的性能测试见表1。
表1实施例抗菌效果应用效果
Figure BDA0001415287920000061
稳定性分析方法：样品于-5±2℃冰箱中放置48小时，之后于40±2℃恒温箱中放置48小时，观察样品的外观变化，是否有分层和沉淀。
由表1可见，采用丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂可配制出杀菌能力出色的杀菌洗衣液，复合助剂具有较强的增稠作用，产品的稳定性较分别使用聚季铵盐和聚丙烯酸钠更高。

Claims (6)

1.一种丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法，其特征在于由如下步骤制得：
(1)将丙烯酸、甲基丙烯酸、烯丙基季铵盐单体和引发剂分别加入去离子水中，丙烯酸、甲基丙烯酸、烯丙基季铵盐单体和引发剂的摩尔比为1：0.15～0.25：0.1～0.2：0.02～0.03，水浴加热至50～70℃，恒温反应4～6小时后停止反应，获得丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物溶液；
(2)将丙烯酸-甲基丙烯酸-季铵盐共聚物冰水浴降温到0～20℃，加入NaOH溶液缓慢中和共聚物水溶液至pH值等于6.5～8，缓慢搅拌0.5～1小时，加入去离子水将固含量调节到45％～60％，获得目标复合洗衣助剂。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法，其特征在于：所述的烯丙基季铵盐单体为烯丙基季铵盐单体为十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵三甲基烯丙基氯化铵、三乙基烯丙基氯化铵、二甲基烯丙基苯基氯化铵中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法，其特征在于：所述的NaOH溶液的摩尔浓度为0.5～2.0M。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法，其特征在于：所述复合洗衣助剂在25℃的粘度为500～1200mPa·s。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸钠-季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法，其特征在于：所述复合洗衣助剂的游离单体小于0.5％。
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