專利名稱：親水柔軟劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在紡織染整、造紙及皮革行業(yè)中使用的親水柔軟劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
紡織上使用的柔軟劑， 一般可以分為有機硅類與非有機硅類，后者主要是陽離子 類型的產(chǎn)品，一般以飽和的十六、十八酸，與AEEA，二乙烯三胺等反應(yīng)，得到咪唑啉或酰胺， 在季銨化、酸化得到普通產(chǎn)品。這類產(chǎn)品柔軟效果不錯，但是不親水。親水性好的柔軟劑， 可以在柔軟的同時，具有抗靜電、保濕效果，穿著舒適。 將不飽和酸代替飽和酸，按照上述工藝，可以得到相應(yīng)的親水性柔軟劑，這類產(chǎn)
品在市場上軟膏或軟油的名稱在出售。但是，此類產(chǎn)品為了達到較好的親水性，往往增大
AEEA，二乙烯三胺的比例，產(chǎn)品中游離胺(伯胺、仲胺)比較多，使用后織物容易黃變。 專利號為CN97182299.9的專利，公開了一種季銨化脂肪酸三乙醇胺鹽柔軟劑的
生產(chǎn)方法，該柔軟劑的優(yōu)點是黃變小，最大的缺點是不耐堿、不耐高溫。 國外的STEPAN公司，EV0NIK公司已經(jīng)有此類產(chǎn)品，例如ACC0S0FT550-75，
VARIS0FT 222SB等，但未指出環(huán)氧乙烷加成的摩爾數(shù)；國內(nèi)未見報道，也未見產(chǎn)品介紹。由
于這類產(chǎn)品要用到環(huán)氧乙烷、硫酸二甲酯等危險、劇毒的化學品，一般生產(chǎn)廠很難同時具備
上述原料；另外，生產(chǎn)上對設(shè)備、人員、工藝技術(shù)要求也很高，因而，國內(nèi)這類產(chǎn)品很少有人
研究、生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個發(fā)明目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種親水性好， 易降解并且不易發(fā)生黃變的親水柔軟劑。 本發(fā)明的第二個發(fā)明目的是為上述親水柔軟劑提供一種合理的切實可行的制備 方法。 本發(fā)明第一個發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種親水柔軟劑，其組成成 分的重量百分比為季銨鹽柔軟劑活性物70% 90%，無水的低沸點低碳醇溶劑或無水的 高沸點水溶性醇溶劑10% 30%。 其中上述的溶劑可以是無水的低沸點低碳醇或無水的高沸點水溶性醇的單獨或/ 與任意配比混合使用，無水的低沸點低碳醇可以是乙醇、正丙醇、異丙醇，可以是這三者單 獨或者任意配比的混合使用，無水的高沸點水溶性醇可以是乙二醇、丙二醇，可以是二者的 單獨或者任意配比的使用。
—種親水柔軟劑的制備方法，用來制備上述的親水柔軟劑，其步驟包括 1)備料原料有不飽和脂肪酸、二乙烯三胺、環(huán)氧乙烷、季銨化試劑、無水的低沸
點低碳醇或無水的高沸點水溶性醇。
2)在反應(yīng)釜中制備親水柔軟劑反應(yīng)釜中加入不飽和脂肪酸，沖入氮氣置換二
次，在8(TC的溫度下開始攪拌加入二乙烯三胺，逐漸升溫到160-17(TC，保溫5小時，由不飽和脂肪酸與二乙烯三胺進行酰胺化反應(yīng)，脫水得到雙酰胺； 降溫到100-120°C ，在密閉條件下，緩慢加入環(huán)氧乙烷，進行乙氧基化反應(yīng)，得到乙氧基雙酰胺基乙基叔胺； 再次降溫，并加入無水的低沸點低碳醇或無水的高沸點水溶性醇這里只加入其中的一種，加入量占整個親水柔然劑的重量比值為5% 10%，在60-8(TC時滴加季銨化試劑進行季銨化反應(yīng)，并在8(TC保溫3小時，得到季銨鹽柔軟劑活性物，季銨鹽柔軟劑活性物和溶劑按配比比例配比得到親水柔軟劑。 上述的脂肪酸選用色澤淺，氣味小，過氧化物含量小的原料如精制油酸、牛羊油酸等，二乙烯三胺選用純度為99%以上且不含有乙二胺的原料，環(huán)氧乙烷、季銨化試劑為工業(yè)級，季銨化試劑可以是硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、氯甲烷、氯乙烷等，優(yōu)選硫酸二甲酯、硫酸二乙酯。
上述不飽和脂肪酸與二乙烯三胺進行酰胺化反應(yīng)的化學式為2RC00H+H2NCH2CH2NH CH2CH2NH2 — RCONHCH2CH2NH CH2CH2NHOCR上述乙氧基化反應(yīng)的化學式為
RCONHCH2CH2NH CH2CH2NHOCR + n CH2CH20RCON線C頭H CH線NHOCR
(CH線O)n
上述季銨化反應(yīng)的化學式為
RCONHCH2CH2JCH2CH2NHOCR + CH3.CH3S04 (溶齊lj)(CH2CH20)n HCH3
+
RCONHCH2CH2N CH2CH2NHOCR .C貼(Xi
(CH2CH20)n H
具體實施例方式實施例1 : 在具有加熱、降溫、氮氣保護、攪拌、溫度、壓力指示(記錄)以及進料等條件的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入酸值210mgK0H/g，碘值大于100GI2/100g精制植物油脂肪酸(油酸)534. 3g(2.00mole)，氮氣真空置換，攪拌，在氮氣保護下加入二乙烯三胺103g(1.0mole)，二者的摩爾比為2 : 1。緩慢升溫到160°C，并保溫5小時，在這個過程中，有水生成并脫出體系，到酸值小于3mgK0H/g，得到黃色液體狀酰胺基胺中間體。脂肪酸
5與二乙烯三胺的酰胺化反應(yīng)要脫水，理論上一摩爾脂肪酸脫水一摩爾， 一般二者的摩爾比
在2 : i左右，超過此比例三酰胺就容易生成，它難分散在水中，沒有親水性，但也不低于1.8 : i.o，此時，產(chǎn)物中雙酰胺為絕大多數(shù)。反應(yīng)的終點可以用酸值來表示，酸值越低，反
應(yīng)越完全，一般控制在3mgK0H/g以下即可。反應(yīng)的溫度越高，酸值下降越快，但過高的溫度會使產(chǎn)品色澤變深，一般控制在16(TC即可，通過反應(yīng)時間達到降低酸值，保護色澤的目的。
降溫到IO(TC，在密閉條件下(關(guān)閉氮氣及其他閥門)，控制溫度100-13(TC，壓力小于O. 2MPa，加成環(huán)氧乙烷132g，并繼續(xù)保溫30分鐘，得到加成環(huán)氧乙烷數(shù)為3的中間體，產(chǎn)物為黃色液體。乙氧基化反應(yīng)比較容易，主要防止加料太快，局部反應(yīng)劇烈，造成產(chǎn)品加成環(huán)氧乙烷數(shù)不均衡，而且容易造成局部高溫，色澤變深，影響產(chǎn)品質(zhì)量，正常的反應(yīng)條件為100-13(TC，壓力不大于0. 3MPa。在反應(yīng)后期，應(yīng)保溫30分鐘以上，確保，殘留的環(huán)氧乙烷完全反應(yīng)。 氮氣保溫，繼續(xù)降溫到80°C ，加入5 %的異丙醇，在60-80°C下滴加硫酸二甲酯122g(與二乙烯三胺的摩爾比為0.97 : l.OO)，控制在l-2小時加完，并在80-83t:保溫3-6小時。得到產(chǎn)品雙油酸酰胺基乙基聚乙氧基甲基硫酸甲酯銨季銨鹽。硫酸二甲酯季銨化反應(yīng)初期非常容易反應(yīng)，需要低溫，最好有溶劑稀釋的條件下進行。溶劑一般選擇無水乙醇、丙醇、異丙醇以及高沸點的乙二醇、二乙二醇、丙二醇等水溶性好的溶劑，初期反應(yīng)在8(TC以下進行，后期為了使殘留的硫酸二甲酯完全反應(yīng)，可以適當提高80-9(TC。硫酸二甲酯的加入量不能高于叔胺中間體(II)的摩爾量，否則，產(chǎn)品中會有劇毒硫酸二甲酯殘留，導致事故；但也不能過低，影響產(chǎn)品的效果。一般控制在硫酸二甲酯與二乙烯三胺摩爾比在0. 95-0. 99 : 1. 0即可。 再加入5 %的異丙醇，以及1_3%。的亞磷酸或硫代硫酸鈉飽和溶液。得到活性物含量90%的黃色透明的柔軟劑產(chǎn)品。產(chǎn)品可以快速分散在常溫水中。最終產(chǎn)品中可加入少量還原性保護原料，提高產(chǎn)品在包裝、儲存期的色澤穩(wěn)定性。例如亞磷酸、硫代硫酸鈉等。
實施例2 : 在例1中，用精制牛羊油酸代替植物油算，與二乙烯三胺的摩爾比為1.90 : 1.00，
環(huán)氧乙烷與二乙烯三胺的摩爾比為5.0 : i.o，其他原料與二乙烯三胺的摩爾比不變，反應(yīng)
條件不變，溶劑改為1，2-丙二醇，其他按照例1的條件可以得到雙牛羊油酸酰胺基乙基聚乙氧基甲基硫酸甲酯銨季銨鹽。外觀為膏狀物，活性物含量90%。產(chǎn)品需要溫水分散。
權(quán)利要求
一種親水柔軟劑，其特征是其組成成分的重量百分比為季銨鹽柔軟劑活性物70％～90％，無水的低沸點低碳醇溶劑或無水的高沸點水溶性醇溶劑10％～30％。
2. 如權(quán)利要求l所述的親水柔軟劑。其特征是所述的無水的低沸點低碳醇可以是乙 醇、正丙醇、異丙醇，無水的高沸點水溶性醇可以是乙二醇、丙二醇。
3. —種親水柔軟劑的制備方法，用來制備權(quán)利要求l中說書的親水柔軟劑，其特征是其工藝步驟包括1) 備料原料有不飽和脂肪酸、二乙烯三胺、環(huán)氧乙烷、季銨化試劑、無水的低沸點低 碳醇或無水的高沸點水溶性醇。2) 在反應(yīng)釜中制備親水柔軟劑反應(yīng)釜中加入不飽和脂肪酸，沖入氮氣置換二次，在8(TC的溫度下開始攪拌加入二乙烯三胺，逐漸升溫到160-17(TC，保溫5小時，由不飽和脂肪酸與二乙烯三胺進行酰胺化反應(yīng)，脫水得到雙酰胺；降溫到100-12(TC，在密閉條件下，緩慢加入環(huán)氧乙烷，進行乙氧基化反應(yīng)，得到乙氧基 雙酰胺基乙基叔胺；再次降溫，并加入無水的低沸點低碳醇或無水的高沸點水溶性醇，這里只加入其中的 一種，加入量占整個親水柔然劑的重量比值為5% 10X，在60-8(TC時滴加季銨化試劑進 行季銨化反應(yīng)，并在8(TC保溫3小時，得到季銨鹽柔軟劑活性物，季銨鹽柔軟劑活性物和溶 劑按配比比例配比得到親水柔軟劑。
4. 如權(quán)利要求3所述的親水柔軟劑的制備方法，其特征是其步驟1)中所述原料脂肪 酸選用色澤淺，氣味小，過氧化物含量小的原料如精制油酸、牛羊油酸等，二乙烯三胺選用 純度為99%以上且不含有乙二胺的原料，環(huán)氧乙烷、季銨化試劑為工業(yè)級，季銨化試劑可以 是硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、氯甲烷、氯乙烷等，優(yōu)選硫酸二甲酯、硫酸二乙酯。
5. 如權(quán)利要求3所述的親水柔軟劑的制備方法，其特征是步驟2)中所述的不飽和脂肪 酸與二乙烯三胺進行酰胺化反應(yīng)化學式為<formula>formula see original document page 2</formula>
6. 如權(quán)利要求3所述的親水柔軟劑的制備方法，其特征是步驟2)中所述的氧基化反應(yīng) 化學式為<formula>formula see original document page 2</formula>
7. 如權(quán)利要求3所述的親水柔軟劑的制備方法，其特征是步驟2)中所述的不飽和脂肪 酸與二乙烯三胺進行酰胺化反應(yīng)化學式為<formula>formula see original document page 3</formula>
全文摘要
本發(fā)明公開了一種親水柔軟劑及其制備方法，季銨鹽柔軟劑活性物70％～90％，無水的低沸點低碳醇溶劑或無水的高沸點水溶性醇溶劑10％～30％，該柔軟劑不含磷，不含烷基酚聚氧乙烯醚和甲醛等有害物質(zhì)，可生物降解，同時具有柔軟、親水、抗靜電的功能，用于纖維素纖維后整理，以及造紙、皮革等的柔軟整理。
文檔編號D06M13/00GK101736581SQ20091026441
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者李學民 申請人:蘇州聯(lián)勝化學有限公司