酯基季铵盐的合成新工艺及其性能研究

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本文针对当前主流织物柔顺剂-酯基季铵盐的生产流程中存在高能耗、高投资、高生产成本的环节和问题,一方面对原有酯基季铵盐的生产工艺进行了优化,另一方面,创新提出了酯基季铵盐合成的新工艺,并对它们的应用性能进行了对比测试和分析。以脂肪酸为原料,与三乙醇胺进行酯化反应,得到脂肪酸三乙醇胺酯,利用三因素三平行的正交试验方法,对现有酯基季铵盐的酯化工艺条件进行了筛选和优化,得到了较佳的酯化反应条件:反应温度180℃,催化剂加入量0.1%,反应时间3小时。以酯化合成的脂肪酸三乙醇胺酯和硫酸二甲酯为原料,进行加成反应制备双酯基季铵盐,通过三因素三平行的正交试验方法,得到较佳的季铵化反应工艺条件:反应温度80-90℃,摩尔比为0.94,反应时间2小时。以油脂为原料,与三乙醇胺进行酯交换反应,合成脂肪酸三乙醇胺酯,利用三因素三平行的正交试验方法,对酯交换反应条件进行了优化,得到了酯交换反应条件:反应温度220℃,催化剂加入量0.3%,反应时间4小时;并进一步合成了酯基季铵盐。对两种工艺路线的酯基季铵盐在生产能耗、成本等方面进行了综合分析;同时,对比国内外同行业的酯基季铵盐,将两种工艺的酯基季铵盐在各质量指标的优缺点进行了分析和比较,并对它们在织物柔顺剂方面的应用性能进行了测试和比较;油脂工艺路线酯基季铵盐虽然在色度方面还有待进一步提高,但在其他方面已经完全可以取代脂肪酸路线工艺的酯基季铵盐的产品,而且油脂路线酯基季铵盐的生产过程更节能、环保,更具有成本优势。
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