CN108587823A - 一种皂基化合物、制备方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明的第一个目的是提供一种皂基化合物，所述皂基化合物具有多层核壳结构，且结构稳定；本发明的第二个目的是提供上述皂基化合物的制备方法，制备得到的皂基化合物性质结构稳定；本发明的第三个目的是提供所述皂基化合物的用途。本发明公开的皂基化合物为核壳结构，壳层主要成分为皂，还含有乳化剂、多元醇和水，核心材料为水和多元醇，所述的皂基化合物的皂化时间短，条件温和，制备得到的皂基化合物性质结构稳定，用途范围广。

Description

一种皂基化合物、制备方法及其用途

技术领域

本发明属于化合物反应领域，尤其涉及一种皂基化合物、制备方法及其用途。

背景技术

皂化反应通常指的是强碱和油脂或脂肪酸的反应，起初应用在各种香皂、肥皂的制备中而被人所熟知。随着科学的发展，如今皂化反应已经成为了工业生产中常见的反应。

常用的脂肪和脂肪酸有牛油、猪油、棉子油、硬脂酸,12-羧基硬脂酸等，也有采用氧化石蜡制成的合成脂肪酸。所用的碱类则多为碱金属和碱土金属的氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化锂等。

在现有技术中，常规的油脂皂化工艺需要高温长时间的反应，一般皂化温度需要大于100℃，皂化时间至少3～4小时，反应效率低，能耗高，无法适应当前日益增长的工业生产需求。因此，有必要研发一种皂化条件温和、皂化时间短的皂化工艺。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种皂基化合物，所述皂基化合物具有多层核壳结构，且结构稳定。

本发明的第二个目的是提供上述皂基化合物的制备方法，制备得到的皂基化合物性质结构稳定。

本发明的第三个目的是提供所述皂基化合物的用途。

本发明通过以下技术方案实现：

一种皂基化合物，其结构为多层核壳结构，核层为水和多元醇的混合物，壳层为脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、水、多元醇组成的可流动的凝胶状态的混合物层，HLB值＜6的乳化剂层连接所述壳层和核层。

所述的皂基化合物还可以是粒状皂基化合物，所述壳层为包含有脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、多元醇的硬壳层。

所述的皂基化合物的制备方法包括：

1)将天然动植物油脂、HLB值＜6的乳化剂混合均匀，得到油相；将水、多元醇混合均匀，得到水相A，在充分搅拌后，将水相A缓慢加入油相中继续搅拌进行乳化，得到乳液a，乳液a为油包水结构的乳液；

2)将多元醇、HLB值＞15的乳化剂、水混合均匀，得到水相B；将步骤1)所得的乳液a在搅拌下加入到水相B中继续搅拌进行乳化，得到乳液b，乳液b为水包油包水结构的乳液；

3)将碱金属氢氧化物、水混合得到碱金属氢氧化物溶液，然后将步骤2)得到的乳液b在搅拌下加入到碱金属氢氧化物溶液中进行皂化反应，得到皂基化合物。

优选地，所述天然动植物油脂为椰子油、蓖麻油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、玉米油、菜油、牛羊油中的一种或多种的混合物。

优选地，所述多元醇为丙二醇、甘油、山梨醇中的一种或两种以上的复配。

优选地，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾

本发明的原理是：通过先将步骤1)所述水相A缓慢加入油相中进行搅拌乳化，形成油包水结构的乳液a；然后在步骤2)中将乳液a缓慢加入水相B中进行搅拌乳化，进一步形成水包油包水结构的乳液，达到微乳化效果，乳液的粒径为50～100nm，使油脂在进行皂化反应之前已得到充分的分散，在皂化反应中增加油脂与碱液接触的表面积，利于反应的进行。在皂化过程中，不会发生破乳，反应结束后，油脂被脂肪酸皂所取代，脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、多元醇、水共同组成可流动的凝胶状态的混合物壳层，反应前被油脂层包裹的水相A核层被所述的混合物层包裹，水相A核层均匀分布在脂肪酸皂内层，通过HLB＜6的乳化剂层连接壳层和核层，得到皂基化合物。

本发明所述皂基化合物的制备方法制得的皂基化合物可作为皂基类个人护理清洗产品或膏霜类润肤用品的乳化剂。

当所述的皂基化合物应用于皂基类个人护理清洗用品中时，可提升清洁效果并加快使用时的泡沫生成速度；此外，含有所述皂基化合物的皂基类个人护理清洗产品，在使用的过程中发生稀释、揉搓，会引起原多层核壳结构的破坏，使得核层的水和多元醇(即所述水相A)释放出来，对皮肤起到滋润作用，减少皂基类个人护理清洗产品的干涩感。

当所述的皂基化合物应用于膏霜类护肤用品时，作为乳化剂制备得到“水珠霜”，在使用过程中因为揉搓，引起原多层核壳结构的破坏，使得核层的水和多元醇(即所述的水相A)释放出来，给人一种水润的肤感。

本发明所述的皂基化合物的制备方法制得的皂基化合物还可以做进一步的处理：将制得的皂基化合物进行低温干燥造粒，制成粒状皂基化合物。

所述的粒状皂基化合物作为清洁滋润成分添加于粉体个人护理清洗剂或作为清洁消泡成分添加于粉状洗涤剂中。

在皂基化合物进行低温干燥的过程中，脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、多元醇、水共同组成可流动的凝胶状态的混合物壳层中，水分逐渐被蒸发，余下的HLB值＞15的乳化剂、多元醇、脂肪皂层共同形成一个“硬壳”，将核层的水和多元醇(即所述水相A)紧密包裹。在使用的过程中发生稀释、揉搓，会引起“硬壳”结构的破坏，使得核层的水和多元醇(即所述水相A)释放出来，达到清洁和滋润的效果。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明在皂化过程中不会出现破乳而破坏水包油包水的乳液结构，反应结束后，油脂层变为脂肪酸皂层，反应前被油脂层包裹的水层被脂肪酸皂包裹，均匀分布在脂肪酸皂内层，被包裹的水分难以蒸发，使皂基化合物更加稳定；

2.油脂在皂化反应前微乳化形成水包油包水结构的乳液，得到充分的分散，在皂化反应中增加油脂与碱液接触的表面积，提高反应速率，从现有技术的3～4小时缩短至95～145分钟，且使得皂化反应在温和的反应条件下更容易进行，从现有技术大于100℃的反应温度下降至30～50℃；

3.所述皂基化合物应用在个人护理清洗产品和润肤产品中，在使用过程中，原有的结构发生破坏，释放出内层的水和多元醇，达到清洁、滋养的效果。

附图说明

图1为皂基化合物微观结构简图。

图2为皂基化合物通过低温干燥后得到的粒状皂基化合物的微观结构示意图。

图3为HLB值＜6的乳化剂分子结构示意简图。

图4为HLB值＞15的乳化剂分子结构示意简图。

图5为脂肪酸皂分子结构示意简图。

附图标记如下：1-核层；2-HLB值＜6的乳化剂层；3-壳层；4-HLB值＜6的乳化剂分子；5-HLB值＞15的乳化剂分子；6-皂分子；7-多元醇；8-硬壳层；9-亲水基α；10-亲油基；11-亲水基β；12-亲水基γ。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明作进一步的阐述。

本发明各实施例中的所述的皂基化合物通过以下方法制备：

1)将油脂、HLB值＜6的乳化剂混合均匀，得到油相，将水、多元醇混合均匀，得到水相A，在充分搅拌后，将水相A缓慢加入油相中继续搅拌进行乳化，得到乳液a，乳液a为油包水结构的乳液；

2)将多元醇、HLB值＞15的乳化剂、水混合均匀，得到水相B，将步骤1)所得的乳液a在搅拌下加入到水相B中继续搅拌进行乳化，得到乳液b，乳液b为水包油包水结构的乳液；

3)将碱金属氢氧化物、水混合得到碱金属氢氧化物溶液，然后将步骤2)得到的乳液b在搅拌下加入到碱金属氢氧化物溶液中进行皂化反应，得到皂基化合物。

上述制得皂基化合物结构为多层核壳结构如图1所示，核层为水和多元醇的混合物，壳层为脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、水、多元醇组成的可流动的凝胶状态的混合物层，HLB值＜6的乳化剂层连接所述壳层和核层。

另外，上述制得皂基化合物还可以做进一步的处理：将制得的皂基化合物进行低温干燥造粒，制成粒状皂基化合物，粒状皂基化合物的多层核壳结构中如图2所示,核层为水和多元醇的混合物，壳层为脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、微量水、多元醇组成的硬壳层，HLB值＜6的乳化剂层连接所述壳层和核层。

各具体实施例的如下表-1所示：

表-1

作为本发明用途的一种实施方式，实施例1所制得的皂基化合物通过以下配方制成洗面奶：

皂基化合物4～8％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐5～8％，氨基酸类表面活性剂2～5％，椰油酰基丙基甜菜碱/月桂酰基丙基甜菜碱/椰油酰基丙基羟磺基甜菜碱/月桂酰基丙基羟磺基甜菜碱3～5％，珠光剂0～2％，天然提取物0～1％，防腐剂0～1％，香精0～0.5％，水余量。

作为本发明用途的一种实施方式，实施例2所制得的皂基化合物通过以下配方制成沐浴露：

皂基化合物4～8％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐7～10％，脂肪醇硫酸盐2～4％，烷醇酰胺0～2％，椰油酰基丙基甜菜碱/月桂酰基丙基甜菜碱/椰油酰基丙基羟磺基甜菜碱/月桂酰基丙基羟磺基甜菜碱3～5％，氨基酸类表面活性剂0～5％，珠光剂0～2％，天然提取物0～1％，防腐剂0～1％，香精0～0.5％，水余量。

作为本发明用途的一种实施方式，实施例3所制得的皂基化合物通过以下配方制成润肤霜：

皂基化合物1～2％，HLB＜6的乳化剂0.5～1％，辛酸/癸酸甘油三酯+肉豆蔻醇肉豆蔻酸酯+棕榈酸异丙酯+矿脂+鲸蜡醇+硬脂醇等上述一种或以上油脂的复配10～20％，甜菜碱0.5～2％，甘油/丙二醇/聚甘油醚1～5％，卡波姆0.2～0.5％，碱适量，水余量。

作为本发明用途的一种实施方式，实施例4所制得的皂基化合物进行低温干燥，制成粒状皂基化合物，并通过以下配方制成浴盐：

植物精油0～3％，粒状皂基化合物4～8％，天然陆地盐和/或天然海盐余量。

作为本发明的一种实施方式，实施例6所制得的皂基化合物进行低温干燥，制成粒状皂基化合物，并通过以下配方制成洗衣粉：

洗衣粉基粉(常规洗衣粉前配喷雾干燥得到)60～70％，纯碱5～10％，沸石2～8％，硫酸钠2～10％，粒状皂基化合物4～10％，非离子表面活性剂1～5％，酶0.1～0.5％。

使用实施例1所制得的皂基化合物作为原料制成洗面奶，使用实施例2所制得的皂基化合物作为原料制成沐浴露，在使用的过程中发生稀释、揉搓，引起原多层核壳结构的破坏，使得核层的水和多元醇释放出来，在清洗过后对皮肤起滋润作用，消除现有皂基类洗面奶和沐浴露清洗过后带来的干涩感；

使用实施例3所制得的皂基化合物作为乳化剂制成润肤霜，在使用的过程中发生揉搓，引起原多层核壳结构的破坏，使得核层的水和多元醇释放出来，使用时滋润的肤感远优于现有的润肤霜；

将实施例4、5所制得的皂基化合物进行低温干燥，制成粒状皂基化合物，分别应用于浴盐、洗手粉、洁面粉中，在使用的过程中发生稀释、揉搓，引起“硬壳”结构的破坏，使得核层的水和多元醇释放出来，起到清洁滋润的作用；

将实施例6所制得的皂基化合物进行低温干燥，制成粒状皂基化合物，应用于洗衣粉中，在使用的过程中发生稀释、揉搓，引起“硬壳”结构的破坏，使得核层的水和多元醇释放出来，可起到加强清洁效果和抑制泡沫的作用。

本发明所述的油脂可以在椰子油、蓖麻油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、菜油、牛羊油等各种动植物油中的一种或多种的混合物之间自由替换；所述HLB＜6的乳化剂可以在月桂醇聚氧乙烯醚-2、月桂醇聚氧乙烯醚-3、月桂醇聚氧乙烯醚-7、月桂醇聚氧乙烯醚-9、斯盘-80、斯盘-60等各种乳化剂中的一种或两种以上的复配之间自由替换；HLB＞15的乳化剂可以在聚醚L35、月桂醇硫酸钠、油酸钠、吐温-20等各种乳化剂中的一种或两种以上的复配之间自由替换；所述的多元醇可以丙二醇、甘油、山梨醇等多元醇中的一种或两种以上的复配之间自由替换。上述的自由替换均能使制得的皂基化合物达到相近的效果。

应当指出的是，上述的具体实施例仅是对本发明的进一步说明而不是限制。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种皂基化合物，其特征在于，其结构为多层核壳结构，核层为水和多元醇的混合物，壳层为脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、水、多元醇组成的可流动的凝胶状态的混合物层，HLB值＜6的乳化剂层连接所述壳层和核层。

2.根据权利要求1所述的一种皂基化合物，其特征在于，为粒状皂基化合物，所述壳层为包含有脂肪酸皂、HLB>15的乳化剂、多元醇的硬壳层。

3.权利要求1所述的皂基化合物的制备方法，其特征在于，包括：

1）将天然动植物油脂、HLB值＜6的乳化剂混合均匀，得到油相；将水、多元醇混合均匀，得到水相A，在充分搅拌后，将水相A缓慢加入油相中继续搅拌进行乳化，得到乳液a，乳液a为油包水结构的乳液；

2）将多元醇、HLB值＞15的乳化剂、水混合均匀，得到水相B；将步骤1）所得的乳液a在搅拌下加入到水相B中继续搅拌进行乳化，得到乳液b，乳液b为水包油包水结构的乳液；

3）将碱金属氢氧化物、水混合得到碱金属氢氧化物溶液，然后将步骤2）得到的乳液b在搅拌下加入到碱金属氢氧化物溶液中进行皂化反应，得到皂基化合物。

4.根据权利要求3所述的皂基化合物的制备方法，其特征在于，还包括：

4）将步骤3）制得的皂基化合物进行低温干燥造粒，制成粒状皂基化合物。

5.根据权利要求3或4所述的皂基化合物的制备方法，其特征在于，所述天然动植物油脂为椰子油、蓖麻油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、玉米油、菜油、牛羊油中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求3或4所述的皂基化合物的制备方法，其特征在于，所述多元醇为丙二醇、甘油、山梨醇中的一种或两种以上复配而成。

7.根据权利要求3或4所述的皂基化合物的制备方法，其特征在于，碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

8.权利要求1所述的皂基化合物作为皂基类个人护理清洗产品或膏霜类润肤用品的乳化剂。

9.权利要求2所述的皂基化合物作为清洁滋润成分添加于粉体个人护理清洗剂或作为清洁消泡成分添加于粉状洗涤剂中。