CN111118236B - 一种加脂剂中间体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加脂剂中间体及其制备方法，通过以油酸和二乙醇胺为反应物，在催化剂对甲苯磺酸的催化作用下制成；该加脂剂中间体中既含有油酸酰胺结构，又有油酸酯结构，同时含有羟基，不仅增加了同其他各类加脂剂的复配性，而且还可继续参与反应。其分子中含有酰胺基和酯基，可作为原料复配到多种皮革加脂剂中提高复配效果和加脂性能；也可利用油酸酰胺酯分子中具有反应性的羟基，作为一种反应油料用于磷酸化加脂剂和磺酸琥珀酸酯类加脂剂的制备；上述均可赋予皮革较好的柔软性和自然光泽。本发明制备的加脂剂中间体油酸酰胺酯在制备过程中无需加入其它溶剂或分散剂，对环境友好，通过酰胺化和酯化反应，产品纯度达到90％以上。

Description

一种加脂剂中间体及其制备方法
技术领域
本发明涉及皮革化工技术领域，更具体的说是涉及一种加脂剂中间体及其制备方法。
背景技术
从原料皮到皮革成品需要经历一系列的加工工序，其中加脂工序是制革加工的关键工序之一，不仅决定成革的柔软度、丰满性和弹性，并且影响着成革物理机械性能、手感特性、吸水性、透水汽性和透气性等卫生性能，而且对皮革的抗张强度、延伸性等物理机械性能产生极大的影响。近年来，加脂剂朝着功能化方向发展，以满足人们对革制品越来越高的要求，通过加脂来赋予皮革防水、防油、抗污、阻燃、防雾化、耐光等特殊使用性能。
长链烷基醇酰胺类表面活性剂是20世纪90年代发展起来的一类新型绿色表面活性剂，具有优良的分散、增溶、增稠等性能；广泛应用于化妆品、金属清洗及加工、纺织助剂、皮革加脂剂和皮革涂饰材料的手感剂等。长链烷基醇酰胺分子中既有酰胺基又有羟基，同许多加脂材料具有很好的相容性；还可通过羟基与马来酸酐等反应引入亲水基，增加亲水性；因此长链烷基醇酰胺是制备皮革加脂剂的重要原料之一。
目前制备皮革加脂剂所使用的长链烷基醇酰胺是利用醇胺与天然油脂或脂肪酸进行酰胺化反应制得；如通过菜籽油脂肪酸制备得到的长链烷基醇酰胺。这一类烷基醇酰胺不能直接用于加脂剂的复配过程，只能作为后续制备加脂剂的反应原料之一，这大大限制了长链烷基醇酰胺的其应用范围。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种加脂剂中间体及其制备方法，该加脂剂中间体的反应活性好、复配性能好
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种加脂剂中间体，其结构式为
Figure BDA0002335796970000021
作为本发明的进一步改进，所述加脂剂中间体是由油酸和二乙醇胺在催化剂的催化作用下反应而成；
其反应式为
Figure BDA0002335796970000022
作为本发明的进一步改进，所述催化剂为对甲苯磺酸。
作为本发明的进一步改进，一种加脂剂中间体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将二乙醇胺和油酸加入到反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第一混合液，然后升温进行反应；
步骤二：在温度为70-90℃的条件下，将油酸和催化剂加入到步骤一的反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第二混合液，接着升温进行反应；反应结束后，在温度为50-60℃的条件下出料，得到加脂剂中间体。
作为本发明的进一步改进，步骤一中二乙醇胺与油酸之间的物质的量之比为1:0.8-1.2。
作为本发明的进一步改进，步骤一中升温进行反应是指将第一混合液温度升高至120-140℃后进行反应，反应至第一混合液中胺值≤10.0mgKOH/g。
作为本发明的进一步改进，步骤二中油酸的物质的量与步骤一中二乙醇胺的物质的量之比为0.8-1.2:1。
作为本发明的进一步改进，所述步骤二中催化剂质量为步骤二中油酸质量的0.2-0.5％。
作为本发明的进一步改进，步骤二中升温进行反应是指将第二混合液温度升高至120-140℃后进行反应，反应至第二混合液中胺值≤5.0mgKOH/g，且酸值≤10.0mgKOH/g。
本发明的有益效果：通过以油酸和二乙醇胺为反应物，在催化剂对甲苯磺酸的催化作用下制成；该加脂剂中间体中既含有油酸酰胺结构，又有油酸酯结构，同时含有羟基，不仅增加了同其他各类加脂剂的复配性，而且还可继续参与反应。
本发明采用两阶段反应制备加脂剂中间体油酸酰胺酯；第一阶段，二乙醇胺中的胺基与油酸中的羧基发生酰化反应；第二阶段，主要是第一阶段主产物油酸酰胺分子上羟基与羧基发生酯化反应生成油酸酰胺酯，即目标产物。本发明在第二反应阶段中加入催化剂对甲苯磺酸，可以有效提高酯化效率，减少反应时间，节约能耗；
本发明制备的加脂剂中间体油酸酰胺酯外观为红棕色透明油状液体，其分子中含有酰胺基和酯基，可作为原料复配到多种皮革加脂剂中提高复配效果和加脂性能；也可利用油酸酰胺酯分子中具有反应性的羟基，作为一种反应油料用于磷酸化加脂剂和磺酸琥珀酸酯类加脂剂的制备；上述均可赋予皮革较好的柔软性和自然光泽。
本发明制备的加脂剂中间体油酸酰胺酯在制备过程中无需加入其它溶剂或分散剂，对环境友好，通过酰胺化和酯化反应，产品纯度达到90％以上。
具体实施方式
实施例1
一种加脂剂中间体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将1mol二乙醇胺和1mol油酸加入到反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第一混合液；然后将第一混合液温度升高至130℃后进行反应，反应至第一混合液中胺值≤10.0mgKOH/g；
步骤二：在温度为80℃的条件下，将1mol油酸和催化剂对甲苯磺酸加入到步骤一的反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第二混合液；接着将第二混合液温度升高至130℃后进行反应，反应至第二混合液中胺值≤5.0mgKOH/g，且酸值≤10.0mgKOH/g；反应结束后，在温度为55℃的条件下出料，得到加脂剂中间体。(其中步骤二中催化剂质量为步骤二中油酸质量的0.3％)；产率为93％。
表征数据：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.39-5.36(m,4H),5.06-4.98(m,2H),4.75-4.71(m,1H),3.64-3.53(m,4H),3.36-3.32(m,4H),2.18-2,09(m,10H),1.88-1.84(m,2H),1.47-1.45(m,2H),1.27-1.19(m,42H),0.84-0.82(m,6H)；
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ189.8,172.1,130.2,81.7,69.9,58.2,52.3,46.3,33.9,33.2,31.8,31.6,30.2,29.8,29.6,29.5,29.4,29.1,28.6,28.3,26.5,21.4,13.7.
加脂剂中间体，所述加脂剂中间体的结构式为
Figure BDA0002335796970000041
实施例2
一种加脂剂中间体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将1mol二乙醇胺和0.8mol油酸加入到反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第一混合液；然后将第一混合液温度升高至120℃后进行反应，反应至第一混合液中胺值≤10.0mgKOH/g；
步骤二：在温度为80℃的条件下，将1.2mol油酸和催化剂对甲苯磺酸加入到步骤一的反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第二混合液；接着将第二混合液温度升高至120℃后进行反应，反应至第二混合液中胺值≤5.0mgKOH/g，且酸值≤10.0mgKOH/g；反应结束后，在温度为55℃的条件下出料，得到加脂剂中间体。(其中步骤二中催化剂质量为步骤二中油酸质量的0.4％)；产率为90％。
实施例3
一种加脂剂中间体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将1mol二乙醇胺和0.95mol油酸加入到反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第一混合液；然后将第一混合液温度升高至140℃后进行反应，反应至第一混合液中胺值≤10.0mgKOH/g；
步骤二：在温度为80℃的条件下，将1.05mol油酸和催化剂对甲苯磺酸加入到步骤一的反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第二混合液；接着将第二混合液温度升高至140℃后进行反应，反应至第二混合液中胺值≤5.0mgKOH/g，且酸值≤10.0mgKOH/g；反应结束后，在温度为55℃的条件下出料，得到加脂剂中间体。(其中步骤二中催化剂质量为步骤二中油酸质量的0.25％)；产率为91％。
本发明的反应分为两步：
第一步
Figure BDA0002335796970000051
第二步
Figure BDA0002335796970000061
本发明的一种加脂剂中间体，以油酸和二乙醇胺为反应物，在催化剂对甲苯磺酸的催化作用下制成；该加脂剂中间体中既含有油酸酰胺结构，又有油酸酯结构，同时含有羟基，不仅增加了同其他各类加脂剂的复配性，而且还可继续参与反应。
与现有技术相比，本发明采用两阶段反应制备加脂剂中间体油酸酰胺酯；第一阶段，二乙醇胺中的胺基与油酸中的羧基发生酰化反应，第二阶段，主要是第一阶段主产物油酸酰胺分子上羟基与羧基发生酯化反应生成油酸酰胺酯，即目标产物。本发明在第二反应阶段中加入催化剂对甲苯磺酸，可以有效提高酯化效率，减少反应时间，节约能耗；
本发明制备的加脂剂中间体油酸酰胺酯外观为红棕色透明油状液体，其分子中含有酰胺基和酯基，可作为原料复配到多种皮革加脂剂中提高复配效果和加脂性能；也可利用油酸酰胺酯分子中具有反应性的羟基，作为一种反应油料用于磷酸化加脂剂和磺酸琥珀酸酯类加脂剂的制备；上述均可赋予皮革较好的柔软性和自然光泽。
本发明制备的加脂剂中间体油酸酰胺酯在制备过程中无需加入其它溶剂或分散剂，对环境友好，通过酰胺化和酯化反应，产品纯度达到90％以上；虽有少量副产物存在，但也具有一定的复配和加脂效果，无需分离，真正实现零排放过程，属于清洁化生产技术。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种加脂剂中间体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将二乙醇胺和油酸加入到反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第一混合液，然后升温进行反应；步骤一中升温进行反应是指将第一混合液温度升高至120-140℃后进行反应，反应至第一混合液中胺值≤10.0 mgKOH /g；
步骤二：在温度为70-90℃的条件下，将油酸和催化剂加入到步骤一的反应容器中搅拌混合，混合均匀后形成第二混合液，接着升温进行反应；反应结束后，在温度为50-60℃的条件下出料，得到加脂剂中间体；步骤二中升温进行反应是指将第二混合液温度升高至120-140℃后进行反应，反应至第二混合液中胺值≤5.0 mgKOH /g，且酸值≤10.0 mgKOH /g。
所述加脂剂中间体的结构式为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
所述催化剂为对甲苯磺酸；
步骤一中二乙醇胺与油酸之间的物质的量之比为1:0.8-1.2；
步骤二中油酸的物质的量与步骤一中二乙醇胺的物质的量之比为0.8-1.2:1；
所述步骤二中催化剂质量为步骤二中油酸质量的0.2-0.5%。
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