高粘度改性瓜爾膠的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高粘度改性瓜爾膠的制備方法，包括如下步驟：將瓜爾膠原粉緩慢加入到濃度為10-20wt%的堿性催化劑水溶液中，然后在1-2小時內(nèi)加入溶劑，獲得堿化瓜爾膠溶液；在上述堿化瓜爾膠溶液中加入復合表面活性劑，然后在2-3小時內(nèi)加入陽離子醚化劑，50-70℃下反應，反應結(jié)束后產(chǎn)物經(jīng)洗滌、中和、抽濾、烘干、粉碎得到所述高粘度改性瓜爾膠。本發(fā)明所制備的陽離子瓜爾膠產(chǎn)品具有較高的陽離子取代度和粘度，可以用于造紙、日用護理等助留助濾要求較高的領域。
【專利說明】高粘度改性瓜爾膠的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高粘度改性瓜爾膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瓜爾膠是一種豆科植物，為天然的半乳甘露聚糖，主要生長在印度和巴基斯坦干旱地區(qū)，其化學結(jié)構(gòu)的主鏈為(1，4) 一 ^ 一 D甘露糖為單元，側(cè)鏈由a — D半乳糖組成并以(1，6)鍵與主鏈相接。半乳糖在主鏈上呈無規(guī)分布，這種基本呈線形而具有分支的結(jié)構(gòu)決定了瓜爾膠的特性與那些無分支、不溶于水的葡甘露聚糖有明顯的不同。它和纖維素有相似的分子結(jié)構(gòu)，決定了它和纖維素具有天然的相親性。
[0003]瓜爾膠原粉只能溶解在水溶液中，但是原粉在水溶液中溶解慢、水不溶物含量高等缺陷在很大程度上限制它的應用。人們常常利用化學手段改變其理化特性以滿足實際工業(yè)生產(chǎn)需要。瓜爾膠的改性研究是基于其不同的應用目的展開的，改性的瓜爾膠主要用在食品工業(yè)，化妝品工業(yè)，紡織工業(yè)，油田化學品，造紙工業(yè)，礦山開采等方面，并得到大規(guī)模的市場認同。例如對瓜爾膠原粉進行陽離子化使其具有一定的陽離子電荷，可以用作造紙助劑、洗發(fā)香波、護膚用品、織物護理劑等。瓜爾膠經(jīng)過陽離子改性后，其水溶性、粘度與其所帶陽離子密度大小有密切關系，在瓜爾膠進行陽離子改性方面有很多的相關文獻報道，但是其取代度低，或者粘度低的缺陷限制了它的更廣闊的應用。應用事實證明，不同取代度、不同粘度的陽離子瓜爾膠決定其不同的應用領域。如美國專利USP3326890, USP3350186, USP3483121等公開了陽離子瓜爾膠的制備工藝，但是這些專利技術(shù)存在合成步驟復雜，產(chǎn)品的取代度低，或者取代度高、粘度偏低的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高粘度改性瓜爾膠的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明高粘度改性瓜爾膠的制備方法，包括如下步驟:
[0006]( I)將瓜爾膠原粉加入到濃度為10_20wt%的堿性催化劑水溶液中，然后在1-2小時內(nèi)加入溶劑，獲得堿化瓜爾膠溶液；
[0007](2)在上述堿化瓜爾膠溶液中加入復合表面活性劑，然后在2-3小時內(nèi)加入陽離子醚化劑，50-70°C下反應，反應結(jié)束后產(chǎn)物經(jīng)洗滌、中和、抽濾、烘干、粉碎得到所述高粘度改性瓜爾膠。
[0008]上述步驟中各原料的重量份數(shù)如下:
[0009]瓜爾膠原粉I OO份、
堿性催化劑水溶液10-4 0份、
溶劑I 00-200份、
復合表面活性劑 5-10份、
陽離子醚化劑20-80份。
[0010]所述溶劑選自石油醚或丙酮的一種或兩種；
[0011]所述堿性催化劑選自二乙醇胺或三乙醇胺；
[0012]所述復合表面活性劑為非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復配而成，兩者重量比為1:1_1:2 ；
[0013]所述非離子表面活性劑選自失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇單硬脂肪酸酯、失水山梨醇單油酸酯、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧化丙烯硬脂肪酸酯、失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧化乙烯硬脂肪酸酯、月桂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇單硬脂肪酸酯、聚氧化乙烯(5)失水山梨醇單油酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯、聚氧化乙烯單油酸酯、脂肪醇胺聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯單月桂酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單硬脂肪酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單油酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單月桂酸酯中的至少一種；
[0014]所述陰離子表面活性劑選自二烷基-2-磺基琥珀酸鈉、二環(huán)己基-2-磺基琥珀酸鈉、丁二酸磺酸鈉、油酸鈉、油酸鉀、三乙醇胺油酸酯中的至少一種；
[0015]所述陽離子醚化劑選自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨或丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨。
[0016]本發(fā)明所制備的陽離子瓜爾膠產(chǎn)品具有較高的陽離子取代度和粘度，其粘度可達5500~7000mPa.s，可以用于造紙、日用護理等助留助濾要求較高的領域。
【具體實施方式】
[0017]以下各組分皆為重量份。
[0018]實施例1
[0019](1)將瓜爾膠原粉緩慢加入到濃度為10wt%的二乙醇胺水溶液中，然后在I小時內(nèi)加入石油醚，獲得堿化瓜爾膠溶液；
[0020](2)在上述堿化瓜爾膠溶液中加入復合表面活性劑，然后在2小時內(nèi)加入甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨，50°C下反應，反應結(jié)束后產(chǎn)物經(jīng)洗滌、中和、抽濾、烘干、粉碎得到所述高粘度改性瓜爾膠。
[0021]上述步驟中各原料的重量份數(shù)如下:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種高粘度改性瓜爾膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:將瓜爾膠原粉加入到濃度為10-20wt%的堿性催化劑水溶液中，然后在1-2小時內(nèi)加入溶劑，獲得堿化瓜爾膠溶液；在上述堿化瓜爾膠溶液中加入復合表面活性劑，然后在2-3小時內(nèi)加入陽離子醚化劑，50-70°C下反應，反應結(jié)束后產(chǎn)物經(jīng)洗滌、中和、抽濾、烘干、粉碎得到所述高粘度改性瓜爾膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，各原料的重量份數(shù)如下:瓜爾膠原粉100份、堿性催化劑水溶液20-40份、溶劑I 00-200份、復合表面活性劑 5-10份、陽離子醚化劑20-80份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述復合表面活性劑為非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復配而成，兩者重量比為1:1-1:2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述 的制備方法，其特征在于，所述非離子表面活性劑選自失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇單硬脂肪酸酯、失水山梨醇單油酸酯、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧化丙烯硬脂肪酸酯、失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧化乙烯硬脂肪酸酯、月桂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇單硬脂肪酸酯、聚氧化乙烯(5)失水山梨醇單油酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯、聚氧化乙烯單油酸酯、脂肪醇胺聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯單月桂酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單硬脂肪酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單油酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇單月桂酸酯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述陰離子表面活性劑選自二烷基-2-磺基琥珀酸鈉、二環(huán)己基-2-磺基琥珀酸鈉、丁二酸磺酸鈉、油酸鈉、油酸鉀、三乙醇胺油酸酯中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述陽離子醚化劑選自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨或丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑選自石油醚或丙酮的一種或兩種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿性催化劑選自二乙醇胺或三乙醇胺。
【文檔編號】C08B37/00GK103524633SQ201310450835
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】吳冬琪 申請人:昆山市周市溴化鋰溶液廠