硬脂酸二乙醇胺的绿色合成

2025/12/19 11:47:21 作者:南星

背景技术

硬脂酸二乙醇胺(C18H37N(CH2CH2OH)2)是一种重要的阳离子/非离子两性表面活性剂,广泛应用于纺织、个人护理、金属加工等多个领域;作为季铵盐前体,赋予织物抗静电性和柔软触感;用于护发素、沐浴露时提供乳化、增稠及调理功能;在金属加工液中可充当缓蚀剂,在农药中可作为分散剂;作为抗菌保鲜膜或无纺布的活性成分,其长烷基链和羟基结构可破坏微生物细胞膜,抑制细菌滋生;在涂料、油墨中提升颜料分散性;在油田领域作为原油乳化剂,增强采油效率。

硬脂酸二乙醇胺

在实际应用中意外的发现,硬脂酸二乙醇胺还具有良好的消泡性能,它的消泡能力主要来自其两个独特性质,一是分子中的叔胺基团能破坏液膜表面的静电平衡,二是疏水碳链的刚性结构。这种消泡作用是有选择性的,尤其是在脂肪酸体系中效果显著。

硬脂酸二乙醇胺的传统制备工艺多采用均相碱性催化剂(如NaOH)和高压反应釜间歇式生产,存在以下问题;环氧乙烷沸点低,易燃易爆,间歇操作易因局部过热或泄漏引发事故;环氧乙烷过度加成生成多乙氧基化副产物,导致产物纯度下降;均相碱性催化剂残留需中和水洗去除,产生含胺含盐废水,增加三废处理成本;其它固体碱催化剂活性低,110℃下转化率小于80%;单一金属催化剂抗结焦能力差,高温下胺易氧化生成腈类杂质;环氧乙烷(EO)与硬脂胺气液传质效率低且环氧乙烷需分批投料以防暴沸,导致生产效率低,反应周期长;因此,开发一种安全、高效、经济的合成方法具有重要的现实意义。

合成方法[1]

1)2690g熔融硬脂胺(85℃)以10m/s流速经计量泵输入文丘里收缩段;

2)880g环氧乙烷(EO)气体通过文丘里喉部负压吸入,与硬脂胺高速混合;

3)混合物进入填充催化剂的固定床反应器进行反应;Ni‑K2O/γ‑Al2O3催化剂装填量40.35g,床层温度90℃,压力0.3MPa;

4)固定床反应后产物经气液分离器收集硬脂酸二乙醇胺液体产品,未反应环氧乙烷输送至文丘里反应器喉部循环使用。

结果分析:HPLC检测硬脂酸二乙醇胺纯度99.2%,PEG副产物<0.5%,游离胺残留<0.1%,色泽APHA=15。

参考文献

[1] 杭州瑞思新材料有限公司. 基于Ni-K2O/γ-Al2O3复合催化剂及文丘里反应器制备硬脂酸二乙醇胺的方法:CN202510795121.8[P]. 2025-09-30.

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