蔗糖脂肪酸酯基表面活性劑的制備及性能研究.pdf

1、蔗糖脂肪酸酯基表面活性劑具有乳化性、潤濕性、增溶性和去污性等特點，可以替代脂肪醇聚氧乙烯醚，廣泛用于食品、醫(yī)藥、化妝品、化工、紡織、塑料加工等領(lǐng)域，是一種性能優(yōu)良的非離子表面活性劑。由于油脂化學(xué)品具有天然性、資源可再生性、易生物降解、綠色環(huán)保、環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點，所以，開發(fā)和利用油脂精細(xì)化工產(chǎn)品具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
　　 本文采用兩步法來制備蔗糖脂肪酸酯基表面活性劑。第一步，以氫氧化鈉為催化劑，用量為菜籽油質(zhì)量的1％，

2、將菜籽油與甲醇按照摩爾比為6：1的比例，溫度控制在65℃左右，反應(yīng)3h，制得脂肪酸甲酯。第二步，將菜籽油與甲醇醇解所得的脂肪酸甲酯和蔗糖為原料，酯交換制得非離子表面活性劑蔗糖脂肪酸酯。在這個過程中，考察了不同因素對酯交換反應(yīng)的影響，尋求制備蔗糖脂肪酸酯的最佳工藝條件，具體過程如下：
　　 (1)以K2CO3為催化劑，DMSO作溶劑，脂肪酸甲酯與蔗糖為原料，常壓進(jìn)行酯交換制得非離子表面活性劑蔗糖脂肪酸酯。在這個過程中，考察了四種不

3、同因素對酯交換反應(yīng)的影響，確定了最佳的合成工藝條件為：反應(yīng)溫度130℃，反應(yīng)時間7h，酯糖摩爾比為3.0:1，催化劑用量為反應(yīng)物總量的4wt％時，菜籽油蔗糖酯的產(chǎn)率可高達(dá)66.7％，
　　 產(chǎn)物提純后，采用紅外光譜法和核磁共振波譜法對所得表面活性劑產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定性分析，符合目標(biāo)物的結(jié)構(gòu)特征。各項物化性能指標(biāo)如下：臨界膠束濃度(CMC)為0.006mol/L，表面張力為32.4mN/m，穩(wěn)泡能力為8.0/6.5mm/mm(5m

4、in后)，乳化力為30s，濁點指數(shù)為14.90mL，HLB值為14.2。
　　 (2)在無溶劑條件下，在催化劑和乳化劑的作用下，減壓進(jìn)行酯交換反應(yīng)制得非離子表面活性劑蔗糖脂肪酸酯。在這個過程中，考察了四種不同的固體催化劑對酯交換反應(yīng)的影響，確定了無溶劑合成蔗糖脂肪酸酯的最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度130℃，反應(yīng)時間5h，壓力4.45kPa，n（脂肪酸甲酯）/n（蔗糖）=3:1，催化劑用量為7％，乳化劑用量為9％，菜籽油蔗糖酯的產(chǎn)率達(dá)

5、72.4％。
　　 產(chǎn)物提純后，采用紅外光譜法和核磁共振波譜法對所得表面活性劑產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定性分析，符合目標(biāo)物的結(jié)構(gòu)特征。各項物化性能指標(biāo)如下：(CMC)為2.99×10-3mol·L-1，表面張力為29.4mN/m，乳化力為122s，濁點指數(shù)為9.86mL，HLB值為11.5。
　　 (3)常壓溶劑存在下合成蔗糖脂肪酸酯的最佳工藝條件與減壓無溶劑條件下合成蔗糖脂肪酸酯的最佳工藝條件進(jìn)行對比，減壓條件合成蔗糖酯的工藝