CN113383061A - 基于甘氨酸甜菜碱酯盐的表面活性剂组合物的制备方法和由此获得的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于甘氨酸甜菜碱酯盐的表面活性剂组合物的制备方法和由此获得的组合物。本发明也涉及所述组合物的用途。本发明还涉及包含上述组合物的产品。

Description

基于甘氨酸甜菜碱酯盐的表面活性剂组合物的制备方法和由 此获得的组合物
技术领域
本发明涉及一种制备基于甘氨酸甜菜碱酯盐的表面活性剂组合物的方法,并且还涉及由此获得的组合物。本发明还涉及所述组合物的用途。本发明的另一主题是包含上述组合物的产品。
背景技术
表面活性剂是制造多种产品必不可少的原材料。在这些产品之中,阳离子表面活性剂的市场显然不如非离子或阴离子表面活性剂广阔;然而,阳离子表面活性剂在许多应用中都有价值,特别是在洗涤剂和美容产品的制造以及水处理中。
由于毒性,在一些欧洲国家例如德国和荷兰,一些存在于大多数织物柔软剂中的表面活性剂,例如二甲基二烷基铵盐,已经减少使用甚至停用。在生态压力下,表面活性剂生产商必须提供污染更少、更加可生物降解、并表现出生态毒性的可能性最低的产品。消费者希望产品尽可能自然增添了这些环境限制。
在这种背景下,甘氨酸甜菜碱,一种廉价的天然物质,是可选用于制备表面活性剂的原材料。它起源于糖用甜菜糖蜜并在提取蔗糖后获得的,目前是制糖业的副产品。在无需使用通常毒性的甲基化剂的叔胺常规季铵化步骤的情况下,将脂肪醇和胺接枝到甘氨酸甜菜碱上即得到阳离子两亲性分子。
专利US7829521进而提出了通过使甘氨酸甜菜碱与至少两当量的磺酸、例如甲磺酸和包含至少18个碳原子的醇反应而获得的甘氨酸甜菜碱酯。由此获得的阳离子表面活性剂作为与残余试剂的混合物存在,并且该混合物可任选通过使用有机溶剂处理和/或在硅胶柱上纯化来富集甘氨酸甜菜碱酯。由此可以分别以约70%或85%的产率获得甘氨酸甜菜碱的十八烷基或十八烯基酯。这些产品的表面张力为约37mN/m,并且更特别针对美容应用。
其它类似的表面活性剂以及具有较短链的表面活性剂(月桂酯)出现在F.Goursaud等在Green Chem.,2008,10,310-320的发表中。这些表面活性剂也在相对于所用的甘氨酸甜菜碱的量为至少两当量的甲磺酸量存在下制备,据描述这是获得令人满意的产率(至少70%)所必需的。纯化后获得的酯的表面张力再次非常高(32至37mN/m)。
在专利申请WO 2013/188508中也描述了甘氨酸甜菜碱的月桂酯,单独或与相应的肉豆蔻酯的混合物。在所述申请中,表明了(表5)原始反应混合物的表面张力低于纯甘氨酸甜菜碱酯的表面张力,这使其能够用于家用洗涤剂中。在所有情况下,该反应混合物含有小于65重量%的甘氨酸甜菜碱酯和/或大于20重量%的残余磺酸(表4)。然而,本发明人已经表明,调节这两个参数能够进一步降低这些混合物的表面张力。
就其本身而言,WO 2015/078890公开了一种表面活性剂组合物,其通过以下方法获得:在第一步中使甘氨酸甜菜碱与含1至6个碳原子的式R1-OH的醇反应、然后在糖半缩醛存在下与具有较长链的式R2-OH的醇反应。该两步过程导致复杂的表面活性剂组合物。
此外,WO 2015/003968描述了由甘氨酸甜菜碱酯盐组成的除臭活性剂,其可以使用涉及甘氨酸甜菜碱与其中R为C2-C22烷基的醇R-OH在过量的酸存在下以及在60至160℃之间的温度下进行反应的方法来制备。只有实施例1和2涉及C8-C22酯,因此它们可能具有表面活性剂性质。在这些实施例中,反应温度为140℃,酸含量小于1.5当量。获得甘氨酸甜菜碱酯的产率不超过44%。
经过广泛的研究,本发明人由此开发了一种改善的制备甘氨酸甜菜碱酯盐的改善方法,其中与上述现有技术方法相比,在减量的酸存在下和在更高的温度下进行酯化反应。该方法使得仅一步即可以获得与现有技术中描述的表面活性剂组合物相比具有更低表面张力和任选更高比例的甘氨酸甜菜碱酯的表面活性剂组合物,且基本上不影响反应产率。该方法还可在较短的时间内实施,并且不需要任何步骤来纯化获得的产物。
根据本发明实施的合成方法简单、有效、环境友好、没有任何溶剂或污染物废物、并且易于转成工业规模,使其可以以可再现的方式获得特别有效的表面活性剂组合物。
发明内容
本发明的一个主题是一种制备表面活性剂组合物的方法,所述方法包括以下连续步骤:
(1)在有机酸或无机酸存在下,使甘氨酸甜菜碱或其盐与含有8至24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链的脂肪醇反应;
(2)将所述反应介质冷却到20至90℃的温度;以及
(3)收集由此获得的表面活性剂组合物,
所述方法的特征在于,相对于甘氨酸甜菜碱的摩尔数,所述有机酸或无机酸为1.5至2.0摩尔当量,并且所述反应在150至180℃的温度下进行。
本发明的主题还有根据所述方法获得的表面活性剂组合物,所述表面活性剂组合物含有以下成分:
(a)65重量%至85重量%、优选70重量%至80重量%的甘氨酸甜菜碱酯盐,
(b)1重量%至20重量%、例如1重量%至9重量%或10重量%至20重量%的脂肪醇,
(c)1重量%至20重量%、例如5重量%至15重量%的有机酸或无机酸,和
(d)1重量%至20重量%、例如2重量%至15重量%的甘氨酸甜菜碱盐,
所述重量%是相对于这四种成分的总重量。
本发明的主题还有上述表面活性剂组合物作为湿润剂、粒子分散剂、腐蚀抑制剂、增溶剂、抗静电和/或解缠结剂,和/或用于改善杀虫物质的效果和/或持久性,和/或用于改善抗微生物物质的消毒能力和/或消毒效果的持久性的用途。
本发明的主题还有所述组合物在制造预期用于以下目的的塑料或产品中的用途:
-处理和/或清洁身体、植物或硬表面,特别是美容产品、用于洗涤运载工具的产品、家用产品、工业清洁产品、纤维上浆产品和植物保护产品;
-处理水;
-道路铺面;或
-提炼石油。
本发明的主题还有包含上述组合物和至少一种选自以下的成分的产品:(a)阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物,(b)抗微生物剂,(c)杀虫剂,及其混合物。
除低表面张力之外,根据本发明获得的表面活性剂组合物还具有可生物降解的优点(根据OECD 301标准),且对环境(根据OECD 201和202标准)和对人类低毒性。
具体实施方式
方法
本发明的表面活性剂组合物可以根据甘氨酸甜菜碱、或称三甲基甘氨酸的酯化方法来制备。甘氨酸甜菜碱可以是植物或合成来源的。鉴于甘氨酸甜菜碱是两性离子形式(存在羧酸盐官能团),需要使用有机酸或无机酸进行事先的质子化。所述酸特别可以选自无机酸,例如盐酸、硫酸、全氢卤酸例如高氯酸,及其混合物。作为变化形式,所述酸可以选自有机酸,例如烷基硫酸,例如癸基或月桂基硫酸;芳基磺酸,例如苯磺酸、对甲苯磺酸;烷基磺酸,例如三氟甲磺酸、甲磺酸、乙磺酸、癸基磺酸、月桂基磺酸、樟脑磺酸;磺基琥珀酸;及其混合物。也可以使用路易斯酸。优选所述酸是烷基磺酸,特别是甲磺酸,因为其易于生物降解。
在酯化期间,成盐的甜菜碱的酸官能与脂肪醇反应,从而产生盐形式的甘氨酸甜菜碱酯。术语“脂肪醇”是指包含8至24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链(优选直链)的醇。这样的脂肪醇的实例可选自:辛醇(C8:0),癸醇(C10:0),十一烷醇(C11:0),月桂醇(C12:0),肉豆蔻醇(C14:0),鲸蜡醇(C16:0),棕榈油醇(C16:1),硬脂醇(C18:0),油醇(C18:1),亚油醇(C18:2),亚麻醇(C18:3),花生醇(C20:0),花生四烯醇(C20:4),山嵛醇(C22:0),2-丁基辛醇,2-己基癸醇,2-辛基十二烷醇,2-癸基十四烷醇,及其混合物。有用的脂肪醇混合物可以由一种或多种植物油制成,并特别是由例如大豆油、橄榄油、向日葵油、玉米油、棕榈油、椰子仁油、棉籽油、亚麻籽油、小麦胚芽油、红花油或菜籽油制成。
所述酯化反应通常在不存在溶剂的情况下进行。此外,反应期间产生的水有助于溶解反应混合物中的甘氨酸甜菜碱。
为了实施该反应,使用的脂肪醇可以为0.8至2当量,例如0.9至1.0当量,或作为变化形式,1.1至1.8当量,在这种情况下优选为1.2至1.6当量,更好是1.3至1.5当量。在任何情况下,每1当量的甘氨酸甜菜碱使用的有机酸或无机酸为1.5至2.0当量,例如1.5至1.9当量,并优选1.5至1.7摩尔当量。所述酯化在150至180℃的温度下进行。在本发明的一个优选实施方式中,将所述甘氨酸甜菜碱、所述脂肪醇和所述有机酸或无机酸在160至180℃、例如170℃的温度下混合,然后在反应开始之前,将所述混合物的温度降低10至20℃,到140-160℃,例如到150℃。所述反应可以在大气压下或优选在减压下、例如在10至600毫巴的压力下进行。通常,所涉及的脂肪醇的链长越长,压力将成比例地越小。在任何情况下,本领域技术人员都会知道如何调节选择的压力,以便除去反应期间形成的水,并使平衡移向酯的形成。然后将所述反应混合物冷却至20至90℃的温度。
然后收集由此获得的表面活性剂组合物,所述组合物含有至少65重量%、通常65至85重量%、例如70至80重量%的至少一种式Xn-[(CH3)3N+-CH2-COOR]n的甘氨酸甜菜碱酯盐,其中:X是有机或无机阴离子,R是对应于酯化反应中使用的脂肪醇R-OH的烷基,n是1或2。
阴离子X源自于先前描述的酸XH,因此特别可以是氯离子;硫酸根;高氯酸根;烷基硫酸根离子,特别是癸基硫酸根或月桂基硫酸根;芳基磺酸根离子,特别是苯磺酸根、对甲苯磺酸根;烷基磺酸根离子,特别是三氟甲磺酸根、甲磺酸根、乙磺酸根、癸基磺酸根、月桂基磺酸根、樟脑磺酸根或磺基琥珀酸根离子。根据本发明,优选X选自烷基磺酸根和芳基磺酸根,特别是选自甲磺酸根、三氟甲磺酸根、对甲苯磺酸根和樟脑磺酸根离子。有利地,X是甲磺酸根离子。
至于基团R,它可选自辛基(C8:0)、癸基(C10:0)、十一烷基(C11:0)、月桂基(C12:0)、肉豆蔻基(C14:0)、鲸蜡基(C16:0)、棕榈油基(C16:1)、硬脂基(C18:0)、油基(C18:1)、亚油基(C18:2)、亚麻基(C18:3)、花生基(C20:0)、花生四烯基(C20:4)、山嵛基(C22:0)、2-丁基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二烷基和2-癸基十四烷基基团。
自然应理解,在酯化反应中使用几种脂肪醇的情况下,根据本发明获得的表面活性剂组合物将包含几种甘氨酸甜菜碱酯盐。因此,除非另外指出,在本说明书的上下文中必须将表述“甘氨酸甜菜碱酯盐”理解为是指一种或多种所述盐。
更确切地,根据本发明获得的表面活性剂组合物含有:
(a)65至85重量%、优选70至80重量%的甘氨酸甜菜碱酯盐,
(b)1至20重量%、例如1至9重量%或10至20重量%的脂肪醇,
(c)1至20重量%、例如5至15重量%的有机酸或无机酸,和
(d)1至20重量%、例如2%至15重量%的甘氨酸甜菜碱盐,
所述重量%是相对于这四种成分的总重量。
有利地,所述成分总共占组合物的90重量%至100重量%,优选95重量%至100重量%。所述组合物的其余成分特别可以由式R-O-R的脂肪醇醚组成,其中R如先前所定义。
根据本发明获得的表面活性剂组合物特别可以包含以下比例的上述成分:
-在脂肪醇是月桂醇的情况下:70至80重量%的甘氨酸甜菜碱月桂酯盐,0.1至15重量%的月桂醇,10至15重量%的有机酸或无机酸,和1至10重量%的甘氨酸甜菜碱盐;
-在脂肪醇是月桂醇和肉豆蔻醇的混合物的情况下:65至75重量%、优选70至75重量%的甘氨酸甜菜碱月桂酯盐和肉豆蔻酯盐,1至20重量%、例如1至9重量%或10至20重量%的月桂醇和肉豆蔻醇,10至20重量%、优选10至15重量%的有机酸或无机酸,和1至15重量%的甘氨酸甜菜碱盐;
-在脂肪醇是油醇的情况下:70至80重量%、优选70至75重量%的甘氨酸甜菜碱油酯盐,1至20重量%、例如5至10重量%或11至20重量%的油醇,5至15重量%的有机酸或无机酸,和1至15重量%的甘氨酸甜菜碱盐。
已经观察到,在本发明的方法中,使用相对于甘氨酸甜菜碱不足量的醇,使得可以获得除了其表面张力相对于现有技术组合物较低之外、还具有更好的水溶性的表面活性剂组合物。因此,由所述表面活性剂组合物获得的表面活性剂水溶液更为流动并且更为透明,这在将所述溶液喷洒或浸渍在纤维载体例如拭巾上时是有利的。
用途
根据NF EN 14370标准测量,根据本发明获得的表面活性剂组合物的表面张力值小于30mN/m,或甚至小于25mN/m,并且通常大于20mN/m。
因此可以设想在各种应用中本发明的表面活性剂组合物:作为湿润剂、粒子分散剂、腐蚀抑制剂、增溶剂、抗静电剂、解缠结剂,和/或改善杀虫物质的效果和/或持久性,和/或改善抗微生物物质的消毒能力。本发明的表面活性剂组合物特别可以用于制造塑料或不同的产品,特别是用于:
-处理和/或清洁身体、植物、纺织品或硬表面,特别是美容产品,例如洗发剂、护发素、液体皂、泡沫浴和沐浴凝胶;用于洗涤运载工具的产品,所述运载工具例如汽车、卡车、火车、公共汽车或飞行器;家用产品,例如窗户、墙壁表面、地板或餐具的清洁剂;纺织品的维护产品;工业清洁产品;纤维上浆产品;植物保护产品;颜料产品,例如油漆或清漆;
-处理水;
-道路铺面,例如沥青乳液;
-提炼石油。
在水处理的情况下,本发明的组合物使得可以在不损害离子交换树脂效率的情况下剥离生物膜,这与常规的阳离子表面活性剂相反,而且后者由于缺乏可生物降解性或生物降解较慢,对环境具有显著的影响。这种剥离生物膜的能力也可以在石油提炼过程中有利地利用。
在美容应用中,本发明的组合物与常规的阴离子表面活性剂相容,并且使得可以改善它们生成的泡沫的奶油样性质。它还保护铁基气溶胶装置对抗腐蚀。还已经表明,本发明的组合物使得可以减少头发的静电并促进其解缠结。本发明的组合物的增溶能力还使得可以设想其在增溶香料或精油中的用途,并且其分散能力可以实现存在于美容组合物中的颜料的分散。
在塑料的制造中,本发明的组合物使得可赋予塑料表面静电性质,而鉴于其生物基性质,不会影响塑料的再循环性。
当将其用于制造植物保护产品时,本发明的组合物使得可以改善活性剂的持久性和诸如除草剂、杀虫剂或植物生长改良剂的产品的耐水性,从而可以使用较少的量。于是,例如,在含有酸性介质的产品中,所述组合物可作为在水中稀释至25%的形式以0.4重量%添加。
此外,本发明的组合物可用于石油的提炼、储存、堆放或精炼的过程中,以限制设备腐蚀。在本申请中,其可以例如以500至1000ppm的量添加到石油中。
本发明的主题还有一种产品,例如选自上述的那些,所述产品包含本发明的组合物和至少一种选自以下的化合物:阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂,抗微生物剂,及其混合物。阴离子表面活性剂的实例是:乙氧基化脂肪醇的硫酸盐,磺基琥珀酸盐,肌氨酸盐,烷基和二烷基磷酸盐,脂肪酸皂,及其混合物。非离子表面活性剂例如可选自,多元醇的脂肪酸酯,例如甘油的任选聚乙氧基化的脂肪酸酯,脱水山梨糖醇的任选聚乙氧基化的脂肪酸酯;聚氧乙烯化的脂肪酸酯;蔗糖的脂肪酸酯例如蔗糖硬脂酸酯;聚氧乙烯化的脂肪醇醚;糖的脂肪醇醚,特别是烷基聚葡糖苷(APG),改性聚硅氧烷聚醚;及其混合物。所述抗微生物剂可选自:季铵,醛(例如戊二醛和甲醛),乙醇,卤代衍生物,氧化剂,酚类化合物,对羟基苯甲酸酯,异噻唑酮(或异噻唑啉酮),苯甲酸酯,咪唑啉,乙内酰脲,胍,有机酸例如乳酸,及其混合物。所述杀虫物质可选自:有机磷剂(例如乙酰甲胺磷、氯吡硫磷或溴硫磷),烟碱,拟除虫菊酯(例如氯菊酯、联苯菊酯或氰戊菊酯),单萜(例如对薄荷烷-3,8-二醇),有机卤素化合物(例如林丹、三氟杀螨醇或毒杀芬),N,N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺,除虫菊衍生物(例如除虫菊酯I、除虫菊酯II或茉莉菊酯I),砜,磺酸酯,甲脒,苯甲酰脲,鱼藤酮,生物碱,苦木素,ryanidone,乌头碱,香叶醇,及其混合物。
所述产物有利地是水溶液或水凝胶的形式。作为变化形式,它可以是水包油或油包水乳液的形式,甚至作为糊剂。在任何情况下,存在于所述产品中的水相的pH有利地为1至8,特别是1至5。所述产品可以包装在适合于所设想的用途的任何装置中,特别是在泵瓶、管、罐、气溶胶喷雾装置或拭巾中。
有利地,所述产品含有0.1至25重量%、例如1至10重量%的本发明表面活性剂组合物。
除上述抗微生物剂、杀虫剂和表面活性剂之外,并且根据所设想的应用,本发明的产品还可包含至少一种选自以下的成分:植物保护或美容活性剂,酶,螯合剂,增稠剂,脂肪物质(油、蜡和/或膏脂),填充剂,防腐剂,颜料和着色剂,抗氧化剂,光学增亮剂,及其混合物。
附图说明
图1分别示出了用水、含有参比表面活性剂的组合物和含有本发明甘氨酸甜菜碱酯盐的混合物的相同组合物处理的一束头发的可梳理性。
图2是示出与商业解缠结剂相比,使用含有参比表面活性剂或本发明的甘氨酸甜菜碱酯盐的混合物的解缠结组合物处理的发束的柔软度的图。
实施例
根据以下实施例将更好地理解本发明,这些实施例仅出于说明性目的给出,无意于限制本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求书限定。
实施例1:本发明的表面活性剂组合物的合成
将甘氨酸甜菜碱(1.0当量)和脂肪醇引入反应器中。将所述混合物的额定温度设置为170℃,并根据所用的醇将压力降至10至600毫巴的值。达到额定的压力和温度后,将70%甲磺酸溶液(1.6当量)添加到反应混合物中。一旦添加完成,就将额定温度降至150℃,并根据使用的醇将压力保持在10至600毫巴的值。酸开始引入后四小时,使反应混合物冷却至80℃,然后收集产物,冷却至室温,并通过1HNMR确定反应产率。
使用各种脂肪醇进行该过程。所述醇相对于甘氨酸甜菜碱以过量(1.4当量)或以不足量(0.9当量)使用。
表面张力测量是根据标准NF EN 14370,使用配备有水平悬挂的铂环的Krüss张力计进行的。每次测量之前,都要将所述环彻底清洁并火焰干燥。样品杯是锥形PTFE容器,放置在25℃下温度受控的外罩中。样品使用Milli-Q水制备,并在每次测量前用磁力棒连续搅拌。
获得的产物具有以下质量组成:
Figure BDA0003084539000000121
Figure BDA0003084539000000122
Figure BDA0003084539000000131
(1)相对于甘氨酸甜菜碱(过量的醇)或脂肪醇(不足量的醇)进行计算
观察到反应产率总是大于或等于75%。此外,对于含有至少12个碳原子的酯,根据本发明获得的组合物的CMC表面张力不取决于所用脂肪醇的量,这使得可以使用较少量的醇。由于后者对工艺成本有显著影响,因此这是本发明的方法的不可否认的经济优势。此外,由于残余的脂肪醇降低表面活性剂组合物的水溶性,因此在本发明的方法中使用不足量的醇使得可以从所述表面活性剂组合物获得更流动和透明的表面活性剂水溶液。
相比之下,WO 2013/188508和US-7829521中描述以及Goursaud等(Green Chem.,2008,10,310-320)发表中的产品具有以下特点:
Figure BDA0003084539000000132
根据所述文献,通过在2至3当量的甲磺酸存在下,在120至140℃的温度和30至100毫巴的压力下,使甘氨酸甜菜碱与1.0至1.5当量的醇反应6至8小时的反应时间,来获得所述产物。此外,还纯化了根据Goursaud和US'521获得的产品。
本发明的产品,使用较少量的甲磺酸和较高的温度,从而看起来以完全出乎意料的方式具有改善的性质,从而使其可以用于各种应用中。此外,所述产品以与现有技术相似的产率(大于80%)但以较短的时间获得,从工业角度来看,不可否认这是有利的。
实施例2:解缠结测试
使用脂肪醇的水乳液进行发束解缠结比较试验,所述乳液含有本发明的甘氨酸甜菜碱C18至C22酯盐的混合物或山嵛基三甲基氯化铵(
Figure BDA0003084539000000141
BT 85,出自Evonik)。此外,用水作为对照。为此,将两束头发预先用月桂基醚硫酸盐溶液洗净,用水冲洗,然后干燥,然后在手掌中搓15次以使头发缠结。然后将1g的每种产品应用在两个湿发束中的一个上,然后沿其整个长度按摩八次以确保产品的适当分配。留置3分钟后,将发束用自来水冲洗,然后手动干燥。布置在平坦表面上之后,测量可以不受阻地梳理发束所需的梳理次数。该程序对每个产品在三个不同的发束上重复3次。使用自来水仅进行一次测试。
这些测试的结果在图1中示出。如该图所示,本发明的甘氨酸甜菜碱酯盐提供的性能品质与参比表面活性剂相当。然而,所述甘氨酸甜菜碱衍生物比参比表面活性剂具有更高的可生物降解性,是100%生物基的,并且其合成过程对环境更友好。
然后,由三个专门小组成员对由此获得的发束的柔软度进行感官分析,与如上所述但用商业解缠结剂(
Figure BDA0003084539000000142
Total Repair Rapid Restore)处理的发束进行比较。该评估的结果在图2中呈现。如该图所示,所获得的发束被认为比用参比表面活性剂、甚至用商业解缠结处理的发束要柔软得多。
实施例3:制剂
使用本发明的分别基于月桂酯(GBE C12:0)、肉豆蔻酯(GBE C14:0)、棕榈酯(GBEC16:0),硬脂酯(GBE C18:0)、油酯(GBE C18:1)、山嵛酯(GBE C22:0)、2-辛基十二烷酯(GBEC20R:0)或其混合物的表面活性剂组合物,可以制备几种类型的产品。
家用洗涤剂
Figure BDA0003084539000000151
浓缩柔软剂
Figure BDA0003084539000000152
厕所产品
Figure BDA0003084539000000153
Figure BDA0003084539000000161
洗发剂
Figure BDA0003084539000000162
护发素
Figure BDA0003084539000000163
发膜
Figure BDA0003084539000000164
植物保护佐剂(乳油)
Figure BDA0003084539000000171

Claims (12)

1.一种制备表面活性剂组合物的方法,所述方法包括以下连续步骤:
1)在有机酸或无机酸存在下,使甘氨酸甜菜碱或其盐与含有8至24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链的脂肪醇反应;
2)将反应介质冷却到20℃至90℃的温度;以及
3)收集由此获得的表面活性剂组合物,
所述方法的特征在于,相对于甘氨酸甜菜碱的摩尔数,所述有机酸或无机酸为1.5至2.0摩尔当量,并且所述反应在150℃至180℃的温度下进行。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸选自:无机酸,例如盐酸、硫酸、全氢卤酸例如高氯酸,及其混合物;有机酸,例如烷基硫酸,例如癸基或月桂基硫酸,芳基磺酸,例如苯磺酸、对甲苯磺酸,烷基磺酸,例如三氟甲磺酸、甲磺酸、乙磺酸、癸基磺酸、月桂基磺酸、樟脑磺酸,磺基琥珀酸,及其混合物;优选地,所述酸是甲磺酸。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述脂肪醇选自:辛醇(C8:0),癸醇(C10:0),十一烷醇(C11:0),月桂醇(C12:0),肉豆蔻醇(C14:0),鲸蜡醇(C16:0),棕榈油醇(C16:1),硬脂醇(C18:0),油醇(C18:1),亚油醇(C18:2),亚麻醇(C18:3),花生醇(C20:0),花生四烯醇(C20:4),山嵛醇(C22:0),2-丁基辛醇,2-己基癸醇,2-辛基十二烷醇,2-癸基十四烷醇,及其混合物。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其特征在于,每1当量的甘氨酸甜菜碱使用的脂肪醇为0.8至2当量,例如0.9至1.0当量,或作为变化形式,1.1至1.8当量,在这种情况下优选1.2至1.6当量,更好是1.3至1.5当量。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法,其特征在于,每1当量的甘氨酸甜菜碱使用的有机酸或无机酸为1.5至1.9当量,并优选1.5至1.7摩尔当量。
6.一种通过根据权利要求1至5中的任一项所述的方法获得的表面活性剂组合物。
7.根据权利要求6所述的组合物,其特征在于,所述组合物含有以下成分:
a)65重量%至85重量%、优选70重量%至80重量%的甘氨酸甜菜碱酯盐,
b)1重量%至20重量%、例如1重量%至9重量%或10重量%至20重量%的脂肪醇,
c)1重量%至20重量%、例如5重量%至15重量%的有机酸或无机酸,和
d)1重量%至20重量%、例如2重量%至15重量%的甘氨酸甜菜碱盐,
所述重量%是相对于这四种成分的总重量。
8.根据权利要求7所述的组合物,其特征在于,所述成分总共占所述组合物的90重量%至100重量%,并优选95重量%至100重量%。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的组合物,其特征在于,根据NF EN 14370标准测量,所述组合物的表面张力值小于30mN/m,或甚至小于25mN/m,并且通常大于20mN/m。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的表面活性剂组合物作为湿润剂、粒子分散剂、腐蚀抑制剂、增溶剂、抗静电和/或解缠结剂,和/或用于改善杀虫物质的效果和/或持久性,和/或用于改善抗微生物物质的消毒能力和/或消毒效果的持久性的用途。
11.根据权利要求6至9中的任一项所述的组合物在制造预期用于以下目的的塑料或产品中的用途:
·处理和/或清洁身体、植物或硬表面,特别是美容产品、洗涤运载工具的产品、家用产品、工业清洁产品、纤维上浆产品和植物保护产品;
·处理水;
·道路铺面;或
·提炼石油。
12.一种产品,其包含根据权利要求6至9中的任一项所述的组合物和至少一种选自以下的成分:(a)阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物,(b)抗微生物剂,(c)杀虫剂,及其混合物。
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