一種基于地溝油的雙酯類陽離子表面活性劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地溝油綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于地溝油的雙酯類陽離子表面活性劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地溝油是人們做飯后的廢棄油脂、動(dòng)物廢肉、內(nèi)臟、廢棄植物油等經(jīng)過提煉、過濾，提純后得到的粘稠狀液體。地溝油里面有大量的有毒微生物、細(xì)菌、寄生蟲及蟲卵等。而這種有毒害的廢棄油脂，部分被不法商販的經(jīng)過簡單加工，又回到餐桌上，給國民身體、環(huán)境等造成嚴(yán)重的傷害。
[0003]地溝油與廢舊鐵桶、地下水泥壁、果蔬腐敗物等接觸，所受污染嚴(yán)重，逐漸發(fā)生一系列化學(xué)變化，產(chǎn)生一部分二聚體、低分子分解產(chǎn)物等，一旦食用這些微量元素含量巨大的地溝油后，會(huì)引起消化不良、胃痛、惡心、劇烈肚子痛，等消化系統(tǒng)疾病。不僅會(huì)引起人們的腸胃疾病，還會(huì)導(dǎo)致胃癌、腸癌、腎癌及乳腺、卵巢癌、小腸癌等。對(duì)于這種廢油脂如若處置不當(dāng)，不僅影響市容環(huán)境和市民生活，而且還會(huì)造成大面積的水體污染、大氣污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于地溝油的雙酯類陽離子表面活性劑的制備方法，制備的陽離子表面活性劑具有良好的生物降解性，符合現(xiàn)代綠色化學(xué)品的發(fā)展趨勢(shì)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于地溝油的雙酯類陽離子表面活性劑的制備方法，包括以下步驟:
[0007]第一步，地溝油酸的制備:
[0008]稱取50質(zhì)量份的地溝油加入第一反應(yīng)容器中，繼續(xù)加入50質(zhì)量份的蒸餾水，開啟攪拌，加熱至80°C，使用磷酸調(diào)節(jié)pH值至1，攪拌30min后，使用50質(zhì)量份的飽和氯化鈉溶液洗滌油相，靜置分層，將下層含磷脂的廢水排掉，上層油相繼續(xù)加入50質(zhì)量份蒸餾水，攪拌下用濃硫酸調(diào)節(jié)PH值至1，將混合均勻的油水混合物倒入第二反應(yīng)器中，加熱至100°C，攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，從底層放出含甘油的廢水，使用50質(zhì)量份飽和食鹽水溶液對(duì)油相洗滌，至中性，得地溝油酸；
[0009]第二步，氯化地溝油的制備:
[0010]稱取28質(zhì)量份的地溝油酸，45質(zhì)量份的環(huán)氧氯丙烷加入到第三反應(yīng)容器中，于常溫條件下攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，將多余的環(huán)氧氯丙烷移除，所得產(chǎn)物放置于真空烘箱中，80°C干燥6h得到氯化地溝油；
[0011]第三步，地溝油雙酯類陽離子表面活性劑的制備:
[0012]將19質(zhì)量份的氯化地溝油、14質(zhì)量份的長鏈脂肪酸、I質(zhì)量份的催化劑、80?120質(zhì)量份的甲苯加入第四反應(yīng)容器中，分水回流反應(yīng)5h，將所得產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，除去溶劑甲苯后，加入叔胺，加熱至80°C反應(yīng)10h，反應(yīng)完成后，減壓蒸餾除去過量的叔胺，將所得產(chǎn)物放置于真空烘箱中，80°C干燥6h，獲得目標(biāo)化合物地溝油雙酯類陽離子表面活性劑。
[0013]所述的長鏈脂肪酸為地溝油酸、硬脂酸、油酸、軟脂酸或亞油酸中的一種。
[0014]所述的催化劑為對(duì)甲基苯磺酸。
[0015]所述的叔胺為三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺或二乙基乙醇胺中的一種。
[0016]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本方法以廢棄地溝油為基本原料，制備了具有優(yōu)良性能的陽離子表面活性劑，實(shí)現(xiàn)廢物的綜合利用，對(duì)于節(jié)能減排、環(huán)境治理具有積極的促進(jìn)作用。
[0018]2、本方法制備的陽離子表面活性劑分子中含有酯基結(jié)構(gòu)，在自然環(huán)境中能夠進(jìn)行降解，符合材料發(fā)展的“綠色”需求。
【附圖說明】
[0019]圖1為實(shí)施例1的地溝油雙酯類三甲基氯化銨陽離子表面活性劑的紅外光譜。
[0020]圖2為實(shí)施例2地溝油雙酯類三乙基氯化銨陽離子表面活性劑的紅外光譜。
[0021]圖3為實(shí)施例3地溝油-油酸雙酯類三甲基氯化銨陽離子表面活性劑紅外光譜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0023]實(shí)施例1
[0024]一種基于地溝油的雙酯類陽離子表面活性劑的制備方法，包括以下步驟:
[0025]第一步，稱取50g地溝油加入250mL第一反應(yīng)容器中，繼續(xù)加入50g蒸餾水，開啟攪拌，加熱至80°C，再使用磷酸調(diào)節(jié)pH值至1，攪拌30min后，使用50mL飽和氯化鈉溶液洗滌油相，靜置分層，將下層含磷脂的廢水排掉，上層油相繼續(xù)加入50g蒸餾水，攪拌下用濃硫酸調(diào)節(jié)pH值至1，將混合均勻的油水混合物倒入250mL三口瓶中，加熱至100°C，攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，從底層放出含甘油的廢水。使用50mL飽和食鹽水溶液對(duì)油相洗滌，至中性，得地溝油酸；
[0026]第二步，氯化地溝油的制備:
[0027]稱取28g的地溝油酸，與45g環(huán)氧氯丙烷加入到第三反應(yīng)容器中，于常溫條件下攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，將多余的環(huán)氧氯丙烷移除，所得產(chǎn)物放置于真空烘箱中，80°C干燥6h得到氯化地溝油；
[0028]第三步，地溝油雙酯類陽離子表面活性劑的制備:
[0029]將19g氯化地溝油、14g地溝油酸、Ig催化劑對(duì)甲苯磺酸、90g甲苯加入250mL三口瓶中，分水回流反應(yīng)5h，將所得產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，除去溶劑甲苯后，加入150mL三甲胺水溶液，加熱至80°C反應(yīng)10h，反應(yīng)完成后，減壓蒸餾除去過量的三甲胺水溶液，將所得產(chǎn)物放置于真空烘箱中，80°C干燥6h，獲得目標(biāo)化合物地溝油雙酯類三甲基氯化銨陽離子表面活性劑。
[0030]本實(shí)施例的有益效果為:參照?qǐng)D1，圖1為實(shí)施例1地溝油雙酯類三甲基氯化銨陽離子表面活性劑的紅外光譜，其中，2921cm1處為甲基伸縮振動(dòng)吸收峰，2853cm 1為亞甲基伸縮振動(dòng)吸收峰，1751cm1為酯羰基伸縮振動(dòng)吸收峰，1461cm 1和1375cm 1分別為亞甲基和甲基的彎曲振動(dòng)吸收峰，1161cm 1為酯基中C-O伸縮振動(dòng)吸收峰，963cm 1為季銨鹽特征吸收峰，726cm1為長鏈烷基特征吸收峰。從圖1可以看出，所制備化合物為目標(biāo)化合物。
[0031]實(shí)施例2
[0032]一種基于地溝油的雙酯類陽離子表面活性劑的制備方法，包括以下步驟:
[0033]第一步，稱取50g地溝油加入250mL第一反應(yīng)容器中，繼續(xù)加入50g蒸餾水，開啟攪拌，加熱至80°C，使用磷酸調(diào)節(jié)pH值至1，攪拌30min后，使用50mL飽和氯化鈉溶液洗滌油相，靜置分層，將下層含磷脂的廢水排掉，上層油相繼續(xù)加入50g蒸餾水，攪拌下用濃硫酸調(diào)節(jié)PH