专利名称：一种聚季铵盐-10的生产方法
技术领域：
本发明涉及化工产品生产领域，具体涉及聚季铵盐-10的生产方法。
背景技术：
聚季铵盐-10是一种阳离子纤维素聚合物，能与阴离子、阳离子、非离子和两性离子表面活性剂兼容，刺激性低，其独特的阳离子性能可修复受损的头发蛋白基体，保持头发滋润，赋予头发优越的梳理性能和亮泽滑爽的感觉。可应用于皮肤护理方面，能保持肌肤湿润，防止皮肤冻裂，令肌肤光滑柔润。用于头发，亲和力强，修护头发开叉，在头发上形成透明、连续的薄膜。提供极佳的保湿性能，改善受损发质，用于皮肤，极佳的用后感，提高皮肤抗紫外线能力，优良的保湿滋润性能。目前，聚季铵盐-10的生产，以纤维素和醚化剂为原料。其中，醚化剂环氧丙基三甲基氯化铵的制备用环氧氯丙烷和三甲胺为原料，因醚化剂活性较高，容易开环，导致产品中存在大量杂质，如环氧氯丙烷、三氯丙二醇等。常规生产的聚季铵盐-10，透光率(2 %水溶液)仅为88-95 %，灰分3-7 %，凝胶颗粒(4cm2) 10-20颗，存在产品品质不佳，阳离子取代不均匀，杂质含量高，工艺上纯度难以提闻的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高纯度、高品质的聚季铵盐-10生产方法。本发明的目的是通过以下措施实现的:
一种聚季铵盐-10的生产方法，包括制备阳离子醚化剂ETA、阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10，所述制备阳离子醚化剂ETA包括环氧氯丙烷和三甲胺反应生成阳离子醚化剂ETA、阳离子醚化剂ETA洗涤、阳离子醚化剂ETA干燥，其特征在于:阳离子醚化剂ETA干燥后还包括精制，所述精制是指在-0.08 -0.1Mpa的真空，30 50°C温度，40 50r/min搅拌速度，抽滤气体2 3小时；优选地，-0.095Mpa的真空，40°C温度，45r/min搅拌速度，抽滤气体2.5小时。为了减少杂质，提高产品稳定性，阳离子醚化剂ETA洗涤用丁醚或乙醚作为洗涤剂在O 20°C进行洗涤，至气相色谱检测残留〈0.05%为止；优选为在15°C，阳离子醚化剂ETA与洗涤剂的质量比为1:3 10，进行洗涤。为了除去反应溶剂、反应副产物，提高产品纯度，上述阳离子醚化剂ETA干燥是在-0.06 -0.08Mpa真空，20 30°C，干燥20 60分钟；优选为-0.07Mpa真空，25°C，干燥30分钟。为了防止副反应的发生，原料、产物的开环，生成杂质，同时保证反应的充分进行，上述环氧氯丙烷和三甲胺反应生成阳离子醚化剂ETA，三甲胺:环氧氯丙烷为1:1 1.2，以摩尔比计，温度为O 15°C，pH为7 10，反应2 5小时。为了使反应体系更加稳定，同时反应更加充分，上述阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10是指以异丙醇为溶剂，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的5 8倍，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素重量比为0.1 0.6:1，阳离子醚化剂ETA溶液是由重量比1:1 2的阳离子醚化剂ETA和水组成，在70 80°C，pH9 11，反应I 2小时。优选地，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的6倍，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素重量比为0.5:1，阳离子醚化剂ETA溶液是由重量比1:1.5的阳离子醚化剂ETA和水组成，在75°C，pHIO，反应1.5小时，采用钾或钠的无机碱液调节pH。为了制备粒度均一，水溶性和吸附能力强的产品，上述阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10还包括反应后的干燥，所述干燥采用两段式干燥，第一段为搅拌式干燥，在60 120°C，干燥I 6小时，使醇、水含量小于35% ;第二段为气流干燥，在100 160°C，干燥至水分小于8%。优选地，第一段干燥在80°C，干燥3小时；第二段干燥在120°C,干燥至水分小于8%。为了除去产物中的盐、醚化剂，上述阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10还包括洗涤，所述洗涤采用6 10倍的95%异丙醇。一种聚季铵盐-10生产用醚化剂的生产方法，包括以下步骤:
(1)将环氧氯丙烷通入合成釜，开启搅拌，通入气相三甲胺，反应生成阳离子醚化剂ETA，三甲胺:环氧氯丙烷为1:1 1.2，以摩尔比计，温度为O 15°C，pH为7 10，压力小于0.1Mpa,反应2 5小时后，保温I 2小时；
(2)抽滤将反应母液分离，得到固体产物，用丁醚或乙醚在O 20°C，进行洗涤，至气相色谱检测残留〈0.05%为止；
(3)在-0.06 -0.08Mpa真空，20 30。。，干燥20 60分钟；
(4)在凝胶釜釜内进行精制，在-0.08 -0.1Mpa的真空抽滤气体，温度为30 50°C，搅拌速度为40 50r/min，时间2 3小时，得到阳离子醚化剂ETA ；
(5)将阳离子醚化剂ETA加入配置釜中，加去离子水溶解配成阳离子醚化剂ETA溶液，阳离子醚化剂ETA:水为1:1 2，以重量比计；
(6)将异丙醇投入反应釜中，边搅拌边投入羟乙基纤维素，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的5 8倍，以重量比计，完全悬浮后，加入碱液，调节pH至9 11 ；
(7)将步骤(5)配制的阳离子醚化剂ETA溶液投入反应釜中，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素为0.1 0.6:1，以重量比计；
(8)蒸汽加热至70 80°C，反应I 2小时；
(9)冷却降温至35°C以下，离心进行固液分离；
(10)所得固体放入洗涤釜，6 10倍的95%异丙醇洗涤两次；为了出去产物中的盐、醚化剂
(11)洗涤后的固体，送入干燥机，在60 120°C，干燥I 6小时；
(12)耙式干燥后的固体，放入气流 干燥塔，在100 160°C，干燥至水分小于6%；
(13)粉碎，过60 80目筛，得到聚季铵盐-10。上述凝胶釜由夹套，梨刀式搅拌器和减速传动系统等构成。釜体内衬不锈钢；搅拌系统主要由主轴、梨刀式搅拌器、填料密封箱以及轴承支座等零部件组成；填料规格:20X20PTFE填料，填料有效圈数3圈；减速传动系统主要由电动机、减速器、支座、连轴器等零部件组成，电机功率45KW，减速机型号ZQ-650-31.5-1I Z。
有益效果
1.本发明生产的中间产物醚化剂，杂质含量由IOOOppm下降到20ppm以下，使杂质对聚季铵盐-10影响降到最低。2.本发明制得的聚季铵盐-10品质特别好，水溶性、吸附能力强，透光率(2 %水溶液)达到97.5 99.5 %，凝胶颗粒(4cm2) 0-2颗，灰分彡3 %，外观更白，阳离子取代更均匀。
具体实施例方式以下通过实施例来进一步说明本发明，但本发明不局限于这些实施例。实施例1
一种聚季铵盐-10生产用醚化剂的生产方法，包括以下步骤:
(1)将环氧氯丙烷通入合成釜，开启搅拌，通入气相三甲胺，反应生成阳离子醚化剂ETA，三甲胺:环氧氯丙烷为1:1，以摩尔比计，温度为4°C，pH为9.5，压力小于0.1Mpa，反应5小时后，保温I小时；
(2)抽滤将反应母液分离，得到固体产物，用丁醚或乙醚在5°C，阳离子醚化剂ETA与洗涤剂的质量比为1:4，进行洗涤，至气相色谱检测残留〈0.05%为止；
(3)在-0.06Mpa真空，20°C，干燥60分钟；
(4)在凝胶釜釜内进行精制，在-0.08Mpa的真空抽滤气体，温度为30°C，搅拌速度为50r/min,时间3小时，得到阳离子醚化剂ETA ；
(5)将阳离子醚化剂ETA加入配置釜中，加去离子水溶解配成阳离子醚化剂ETA溶液，阳离子醚化剂ETA:水为1:1，以重量`比计；
(6)将异丙醇投入反应釜中，边搅拌边投入羟乙基纤维素，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的5倍，以重量比计，完全悬浮后，加入NaOH，调节pH至9.2 ;
(7)将步骤(5)配制的阳离子醚化剂ETA溶液投入反应釜中，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素为0.1:1，以重量比计；
(8)蒸汽加热至70°C，反应2小时；为了使反应体系更加稳定，同时反应更加充分。(9)冷却降温至35°C以下，离心进行固液分离；
(10)所得固体放入洗涤釜，6倍的95%异丙醇洗涤两次；为了出去产物中的盐、醚化剂
(11)洗涤后的固体，送入干燥机，在60°C，干燥6小时；使醇、水含量小于35%；
(12)耙式干燥后的固体，放入气流干燥塔，在100°C，干燥至水分为6.5% ；
(13)粉碎，过60 80目筛，得到聚季铵盐-10。制得的聚季铵盐-10透光率(2 %水溶液)达到98.7 %，凝胶颗粒(4cm2) I颗，灰分2.6 %，外观白，阳离子取代均匀。实施例2
一种聚季铵盐-10生产用醚化剂的生产方法，包括以下步骤:
(1)将环氧氯丙烷通入合成釜，开启搅拌，通入气相三甲胺，反应生成阳离子醚化剂ETA，三甲胺:环氧氯丙烷为1: 1.2，以摩尔比计，温度为15°C，pH为7.3，压力小于0.1Mpa,反应2小时后，保温2小时；
(2)抽滤将反应母液分离，得到固体产物，用丁醚或乙醚在20°C，阳离子醚化剂ETA与洗涤剂的质量比为1:10，进行洗涤，至气相色谱检测残留〈0.05%为止；
(3)在-0.08Mpa真空，30°C，干燥20分钟；
(4)在凝胶釜釜内进行精制，在-0.1Mpa的真空抽滤气体，温度为50°C，搅拌速度为50r/min,时间2小时，得到阳离子醚化剂ETA ；
(5)将阳离子醚化剂ETA加入配置釜中，加去离子水溶解配成阳离子醚化剂ETA溶液，阳离子醚化剂ETA:水为1:2，以重量比计；
(6)将异丙醇投入反应釜中，边搅拌边投入羟乙基纤维素，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的8倍，以重量比计，完全悬浮后，加入KOH，调节pH至11 ；
(7)将步骤(5)配制的阳离子醚化剂ETA溶液投入反应釜中，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素为0.6:1，以重量比计；
(8)蒸汽加热至80°C，反应I小时；
(9)冷却降温至35°C以下，离心进行固液分离；
(10)所得固体放入洗涤釜，8倍的95%异丙醇洗涤两次；
(11)洗涤后的固体，送入干燥机，在120°C，干燥6小时；使醇、水含量小于35%；
(12)耙式干燥后的固体，放 入气流干燥塔，在160°C，干燥至水分为5.6% ；
(13)粉碎，过60 80目筛，得到聚季铵盐-10。制得的聚季铵盐-10透光率(2 %水溶液)达到98.6 %，凝胶颗粒O颗，灰分2.1%，外观白，阳离子取代均匀。实施例3
一种聚季铵盐-10生产用醚化剂的生产方法，包括以下步骤:
(1)将环氧氯丙烷通入合成釜，开启搅拌，通入气相三甲胺，反应生成阳离子醚化剂ETA，三甲胺:环氧氯丙烷为1:1.1，以摩尔比计，温度为8°C，pH为8.5，压力小于0.1Mpa，反应3小时后，保温1.6小时；
(2)抽滤将反应母液分离，得到固体产物，用丁醚或乙醚在15°C，阳离子醚化剂ETA与洗涤剂的质量比为1:7，进行洗涤，至气相色谱检测残留〈0.05%为止；
(3)在-0.07Mpa真空，25°C，干燥30分钟；
(4)在凝胶釜釜内进行精制，在-0.095Mpa的真空抽滤气体，温度为40°C，搅拌速度为45r/min,时间2.5小时，得到阳离子醚化剂ETA ；
(5)将阳离子醚化剂ETA加入配置釜中，加去离子水溶解配成阳离子醚化剂ETA溶液，阳离子醚化剂ETA:水为1:1.5，以重量比计；
(6)将异丙醇投入反应釜中，边搅拌边投入羟乙基纤维素，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的6倍，以重量比计，完全悬浮后，加入NaOH，调节pH至10 ；
(7)将步骤(5)配制的阳离子醚化剂ETA溶液投入反应釜中，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素为0.5:1，以重量比计；
(8)蒸汽加热至75°C，反应1.5小时；为了使反应体系更加稳定，同时反应更加充分。(9)冷却降温至35°C以下，离心进行固液分离；
(10)所得固体放入洗涤釜，7倍的95%异丙醇洗涤两次；
(11)洗涤后的固体，送入干燥机，在80°C，干燥3小时；使醇、水含量小于35%；
(12)干燥后的固体，放入气流干燥塔，在120°C，干燥至水分为3.5% ；(13)粉碎，过60 80目筛，得到聚季铵盐-10。给出产品的最终效果:
制得的聚季铵盐-10透光率(2 %水溶液)达到99.3 %，凝胶颗粒(4挪2)0颗，灰分1.8%，外观白，阳离子取代均 匀。
权利要求
1.一种聚季铵盐-10的生产方法，包括制备阳离子醚化剂ETA、阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10，所述制备阳离子醚化剂ETA包括环氧氯丙烷和三甲胺反应生成阳离子醚化剂ETA、洗涤、阳离子醚化剂ETA干燥，其特征在于:阳离子醚化剂ETA干燥后还包括精制，所述精制是指在-0.08 -0.1Mpa的真空，30 50°C温度，40 50r/min搅拌速度,抽滤气体2 3小时。
2.如权利要求1所述的聚季铵盐-10的生产方法，其特征在于:所述阳离子醚化剂ETA干燥是在-0.06 -0.08Mpa真空，20 30°C，干燥20 60分钟。
3.如权利要求1或2所述的聚季铵盐-10的生产方法，其特征在于:所述环氧氯丙烷和三甲胺反应生成阳离子醚化剂ETA，三甲胺:环氧氯丙烷为1:1 1.2，以摩尔比计，温度为O 15°C，pH为7 10，反应2 5小时。
4.如权利要求1、2或3所述的聚季铵盐-10的生产方法，其特征在于:所述洗涤是用丁醚或乙醚作为洗涤剂在0 20°C，阳离子醚化剂ETA与洗涤剂的质量比为1:3 10，进行洗涤，至气相色谱检测残留〈0.05%为止。
5.如权利要求1 4任一所述的聚季铵盐-10的生产方法，其特征在于:所述阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10是指以异丙醇为溶剂，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的5 8倍，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素重量比为0.1 0.6:1，阳离子醚化剂ETA溶液是由重量比1:1 2的阳离子醚化剂ETA和水组成，在70 80°C，pH9 11，反应I 2小时。
6.如权利要求5所述的聚季铵盐-10的生产方法，其特征在于:所述阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10还包括反应后的干燥，所述干燥采用两段式干燥，第一段为搅拌式干燥，在60 120°C，干燥I 6小时，使醇、水含量小于35% ;第二段为气流干燥，在100 160°C，干燥至水分小于6%。
7.如权利要求5或6所述的聚季铵盐-10的生产方法，其特征在于:所述阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10还包括洗涤，所述洗涤采用6 8倍的95%异丙醇。
8.如权利要求1所述的聚季铵盐-10的生产方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将环氧氯丙烷通入合成釜，开启搅拌，通入气相三甲胺，反应生成阳离子醚化剂ETA，三甲胺:环氧氯丙烷为1:1 1.2，以摩尔比计，温度为O 15°C，pH为7 10，压力小于0.1Mpa,反应2 5小时后，保温1 2小时； (2)抽滤将反应母液分离，得到固体产物，用丁醚或乙醚在O 20°C，进行洗涤，至气相色谱检测残留〈0.05%为止； (3)在-0.06 -0.08Mpa真空，20 30。。，干燥20 60分钟； (4)在凝胶釜釜内进行精制，在-0.08 -0.1Mpa的真空抽滤气体，温度为30 50°C，搅拌速度为40 50r/min，时间2 3小时，得到阳离子醚化剂ETA ； (5)将阳离子醚化剂ETA加入配置釜中，加去离子水溶解配成阳离子醚化剂ETA溶液，阳离子醚化剂ETA:水为1:1 2，以重量比计； (6)将异丙醇投入反应釜中，边搅拌边投入羟乙基纤维素，异丙醇的重量为羟乙基纤维素的5 8倍，以重量比计，完全悬浮后，加入碱液，调节pH至9 11 ； (7)将步骤(5)配制的阳离子醚化剂ETA溶液投入反应釜中，阳离子醚化剂ETA溶液:羟乙基纤维素为0.1 0.6:1，以重量比计； (8)蒸汽加热至70 80°C，反应I 2小时； (9)冷却降温至35°C以下，离心进行固液分离； (10)所得固体放入洗涤釜，6 8倍的95%异丙醇洗涤两次；为了出去产物中的盐、醚化剂 (11)洗涤后的固体，送入干燥机，在60 120°C，干燥I 6小时； (12)耙式干燥后的固体，放入气流干燥塔，在100 160°C，干燥至水分小于8%； (13)粉碎，过60 80目筛，制得。`
全文摘要
本发明提供了一种聚季铵盐-10的生产方法，包括制备阳离子醚化剂ETA、阳离子醚化剂ETA与羟乙基纤维素反应制备聚季铵盐-10，所述制备阳离子醚化剂ETA包括环氧氯丙烷和三甲胺反应生成阳离子醚化剂ETA、洗涤、阳离子醚化剂ETA干燥，其特征在于阳离子醚化剂ETA干燥后还包括精制，所述精制是指在-0.08～-0.1Mpa的真空，30～50℃温度，40～50r/min搅拌速度，抽滤气体2～3小时。本发明制得的聚季铵盐-10品质特别好，透光率达到97.5～99.5﹪，凝胶颗粒(4cm2)0-2颗，灰分≤3﹪，外观更白而均匀。
文档编号C08B15/06GK103204946SQ201310140000
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者张克伦, 黄晓科, 黄兴春 申请人:重庆东寰科技开发有限公司