專利名稱：羥乙基雙脂肪酰胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及羥乙基雙脂肪酰胺的制備方法。
背景技術(shù)：
羥乙基雙脂肪酰胺(HEEBF)是一種硬而脆的白色低熔點物質(zhì)，不溶于水，常溫下不溶于甲醇、乙醇、丙酮、四氯化碳等大多數(shù)溶劑，對酸、堿、鹽穩(wěn)定，溶于熱的氯化烴類、芳香烴類。HEEBF對人體及生物體無害，所以可用做食品包裝材料、助劑、添加劑等。HEEBF分子結(jié)構(gòu)中，兩段為非極性長鏈烷基，中間是極性雙酰胺基，使其具有潤滑性和防黏性等優(yōu)點，又由于與許多合成樹脂如ABS樹脂、聚氯乙烯、酚醛樹脂、聚苯乙烯等良好的相容性，使其成為多功能的加工助劑，同時在氮原子上引進弱極性基團，可減少了一個氫鍵的形成，從而削弱了分子間的作用力，使熔點降到70°C以下。HEEBF的分子結(jié)構(gòu)中，在酰胺基上引入羥乙基，大大減小了內(nèi)聚能，降低了熔點，一般低于100°C，便于潤滑劑熔化，是主體材料在混 合過程中能均勻粘附在載體表面，可用作分散劑、潤滑劑、抗靜電劑、消泡劑等。在HEEBF制備過程中，使用羥乙基乙二胺可克服乙二胺揮發(fā)性大，毒性大等缺點。同時在脂肪酸的分子結(jié)構(gòu)中引入羥基，可有效地增加HEEBF的潤滑性，這些獨特的性能使得羥乙基雙脂肪酰胺具有較為廣泛的應(yīng)用前景。郭朝彬等人研究了以羥乙基乙二胺和硬脂酸為主要原料，經(jīng)酰胺化反應(yīng)合成N-(2-羥基乙基)乙撐雙硬脂酰胺。(郭朝彬，樊國新，李學(xué)民，N-(2-羥基乙基)乙撐雙硬脂酰胺的合成及應(yīng)用，《第八屆全國工業(yè)表面活性劑發(fā)展研討會》，2000)其制備工藝為在反應(yīng)釜中加入硬脂酸和羥乙基硬脂酸，其兩者摩爾比為2:1，并加適量抗氧劑，通氮氣保護，慢慢升溫至物料融化，當(dāng)溫度升至130°C時，保溫lh，然后每小時升溫10°C，至190-200°C，保溫2h，測酸值和胺值，合格后冷卻降至100°C迅速出料。以上制備工藝通過添加抗氧劑使得產(chǎn)品具有較好的色澤。當(dāng)反應(yīng)過程中并未添加催化劑，不僅使得反應(yīng)時間較長達(dá)9h，同時由于羥乙基的位阻效應(yīng)，酰胺化脫水應(yīng)在較高溫度下實現(xiàn)，而本工藝酰胺化脫水溫度偏低，易造成脫水不完全。公開號為CN101254436A公開了一種硬脂酸酰胺表面活性劑及其合成方法，該方法利用減壓蒸餾合成了硬脂酸酰胺表面活性劑中間體，按摩爾比為1:1-1. 5的比例加入硬脂酸和羥乙基乙二胺，開始加熱并攪拌，緩慢將反應(yīng)升至100±10°C，開動真空泵調(diào)節(jié)反應(yīng)體系真空度至出水為止，在3-5h內(nèi)使反應(yīng)溫度逐漸升至150±10°C，至出水完全，停止加熱，降溫，得到硬脂酸酰胺表面活性劑中間體。該工藝采用減壓蒸餾可以有效地出去反應(yīng)體系中的水，但同時易造成羥乙基乙二胺的揮發(fā)，造成原料的浪費。此過程并未采用催化劑催化，因此其反應(yīng)時間較長，產(chǎn)品色澤差。張建雨在常壓下一步法制備乙撐雙硬脂酰胺，(張建雨，陳常見，乙撐雙硬脂酰胺的合成新工藝，廣東化工，2010，31，230-232)通過添加催化劑和抗氧劑解決了產(chǎn)品顏色發(fā)黃的問題。其制備過程如下，把硬脂酸加入四口燒瓶中，在氮氣的保護下加熱融化，加入催化劑磷酸，當(dāng)溫度升至100°C時，滴加乙二胺，保持在40min左右滴完。硬脂酸與乙二胺的摩爾比為1:0. 55，滴完后慢慢升溫，在130°C保溫lh，然后慢慢升溫至200°C保持5h使之進行脫水反應(yīng)。待酸值小于10mgK0H/g時終止反應(yīng)，稍加冷卻，約在160°C時放料。該方法制得的產(chǎn)品雖然具有較好的色澤，但在130°C保溫過程中一部分的乙二胺會揮發(fā)流失，同時在催化劑磷酸的作用下，高溫脫水效果較好，也有助于產(chǎn)品具有較好的色澤，但是200°C的高溫脫水溫度偏低易造成高溫脫水不完全，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外反應(yīng)時間較長，能耗高。公開號CN 101665447A公開了一種硬脂酸合成乙撐硬脂酰胺的方法(曲曉麗，姚炎華，一種硬脂酸合成乙撐硬脂酰胺的方法，公開號CN 101665447A)該發(fā)明通過改變合成方法制備了乙撐硬脂酰胺，其制備步驟如下在燒瓶中加入硬脂酸、抗氧化劑和催化劑磷酸，大流量通氮氣，然后加熱硬脂酸融化，至80-100°C時，開始滴加乙二胺反應(yīng)0. 5-lh，再經(jīng)高溫220-240 0C反應(yīng)完畢后，150-170 °C出料，既得成品。該方法過程簡單，反應(yīng)時間較短，同時產(chǎn)品色澤好。保溫過程雖然可是硬脂酸的轉(zhuǎn)化較完全，但是會造成乙二胺的揮發(fā)，催化劑磷酸的加入有助保持產(chǎn)品的色澤。雖然氮氣可帶走部分生成的水，但是易造成乙二胺的大量流失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含羥基的高級脂肪酸合成羥乙基雙脂肪酰胺的方法，具體涉及一種工藝過程簡單、反應(yīng)條件不苛刻、反應(yīng)時間短且得出的產(chǎn)品色澤較好以及熔點較低的含羥基的高級脂肪酸合成羥乙基雙脂肪酰胺的方法。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用一種含羥基的高級脂肪酸合成如式(I)所示的羥乙基雙脂肪酰胺的方法，所述步驟如下
權(quán)利要求
1.一種如式(I)所示的羥乙基雙脂肪酰胺的制備方法，所述步驟如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述含羥基的高級脂肪酸羥乙基乙二胺的摩爾比為2:1-2:1. 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的含羥基的高級脂肪酸與羥乙基乙二胺發(fā)生成鹽反應(yīng)的溫度為80-100°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的脫水反應(yīng)溫度為220-240°C，反應(yīng)時間為2-3h。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于 (1)成鹽反應(yīng)將含羥基的高級脂肪酸在亞硫酸氫鈉與硼氫化鈉的復(fù)合抗氧劑，磷酸、硫酸鎂和硫酸鈣的復(fù)合催化劑下通入氮氣，復(fù)合催化劑用量為硬脂酸用量的0. 3%-0. 5%，當(dāng)溫度升至80-100°C時，開始滴加羥乙基乙二胺發(fā)生成鹽反應(yīng)，所述的含羥基的高級脂肪酸為羥基硬脂酸、羥基月桂酸、羥基棕櫚酸、羥基油酸，復(fù)合催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為含羥基的高級脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 3%-0. 5% ； (2)脫水反應(yīng)滴加完羥乙基乙二胺，升溫至220-240°C，繼續(xù)反應(yīng)2-3小時； (3)最后讓物料的溫度降至80-100°C，胺值小于等于5mgK0H/g，酸值小于等于10mgK0H/g時出料，即得羥乙基雙脂肪酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的滴加羥乙基乙二胺時間為.0.5-lh。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種羥乙基雙脂肪酰胺的制備方法。具體步驟包括(1)成鹽反應(yīng)氮氣保護下，含羥基的高級脂肪酸與羥乙基乙二胺反應(yīng)，亞硫酸氫鈉與硼氫化鈉的復(fù)合抗氧劑、磷酸與硫酸鎂、硫酸鈣的復(fù)合催化劑，加熱發(fā)生成鹽反應(yīng)，(2)脫水反應(yīng)加入羥乙基乙二胺反應(yīng)后，溫度升高繼續(xù)反應(yīng)；(3)最后讓物料的溫度降至80-100℃，胺值小于等于5mgKOH/g，酸值小于等于10mgKOH/g時出料，即得羥乙基雙脂肪酰胺。由于反應(yīng)過程中采用亞硫酸氫鈉與硼氫化鈉為復(fù)合抗氧劑和上述工藝條件，因此產(chǎn)品的色澤好，同時產(chǎn)品具有較低的熔點。
文檔編號C07C231/02GK102746180SQ20121024858
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者胡貴安 申請人:常州可賽成功塑膠材料有限公司