脂肪酸单乙醇酰胺醚羧酸钠合成工艺研究
脂肪酸二乙醇酰胺(6501)是由脂肪酸(脂肪酸甲酯或油脂)与2倍摩尔量的二乙醇胺在高温下制备的，在日用化工和工业清洗等领域有广泛的应用。由于二乙醇胺过量1摩尔，使得该产品的水溶性较强，但是该产品中残余的二乙醇胺具有致癌性。无毒，可生物降解，性能好，经济性高是表面活性剂的发展方向。本论文进行了在低温和碱性条件下以混合脂肪酸甲酯与单乙醇胺为原料合成脂肪酸单乙醇酰胺，并以它为原料进一步合成脂肪酸单乙醇酰胺醚羧酸钠的研究。
在55℃的温和条件下以氢氧化钾KOH为催化剂，单乙醇胺和由大豆酸化油制取的混合脂肪酸甲酯为原料合成了环境友好型表面活性剂——脂肪酸单乙醇酰胺。低温保证了产品色泽浅和纯度高。分别考察了反应温度、投料比(脂肪酸甲酯与单乙醇胺摩尔比)、反应时间和催化剂量(基于脂肪酸甲酯质量)等对酰胺化反应的影响。添加一定量的去离子水并进行简单过滤即可将产品混合物中不溶于水的脂肪酸单乙醇酰胺和完全溶于水的原料单乙醇胺有效分离。单乙醇胺水溶液减压蒸馏除去水循环使用。在反应温度55℃，投料摩尔比为1:5，反应时间1.5h和KOH用量1.5wt[％]的条件下，脂肪酸甲酯单程转化率达到99[％]。
为了改善脂肪酸单乙醇酰胺水溶性，进一步合成了脂肪酸单乙醇酰胺醚羧酸钠。考察了溶剂、催化剂碱、脂肪酸单乙醇酰胺、氢氧化钠和氯乙酸的投料比、反应温度等条件对脂肪酸单乙醇酰胺转化率的影响。以二甲基亚砜为溶剂，将脂肪酸单乙醇酰胺与氢氧化钠在60℃搅拌半小时后，加入氯乙酸并升温到80 ℃反应2小时，脂肪酸单乙醇酰胺、氢氧化钠和氯乙酸的投料比为1:3.3:1.2 时，脂肪酸单乙醇酰胺转化率达到95[％]，活性物含量98[％]。
讨论了酰胺化和羧甲基化反应机理。用红外光谱表征了脂肪酸单乙醇酰胺和脂肪酸单乙醇酰胺醚羧酸钠。热力学估算表明脂肪酸甲酯与单乙醇胺的酰胺化反应是可自发进行的可逆放热反应。动力学计算证实酰胺化反应以二级可逆反应机理进行。测定了脂肪酸单乙醇酰胺醚羧酸钠的溶解性、乳化力和起泡稳泡性。
脂肪酸单乙醇酰胺醚羧酸钠;表面活性剂;热力学估算;可逆放热反应
河北工业大学
硕士
化学工艺
冯树波
2010
中文
O642.13;TQ423
54
2011-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）