公司開發(fā)出陽(yáng)離子咪唑啉型織物柔軟劑
織物表面纖維分子鏈中含有多個(gè)羥基，且為直鏈型大分子，鏈間形成很強(qiáng)的分子間力及氫鍵，所以織物具有一定的強(qiáng)度和剛性，通過(guò)加入各種助劑及打漿等機(jī)械作用，可使纖維分子分散、降解和降低結(jié)晶度，起到一定的助軟作用，但不能從根本上解決紙張柔韌性問(wèn)題。要使織物柔軟，應(yīng)使其中的纖維分子間的相互作用力降低，使鏈段和分子鏈都能夠運(yùn)動(dòng)，而柔軟劑的作用則是在纖維之間形成非極性隔離膜，這樣分子鏈易在應(yīng)力下發(fā)生相互滑移和運(yùn)動(dòng)。柔軟劑大多數(shù)是含有C16以上的疏水性基團(tuán)的表面活性劑，在適宜的工藝條件下，附著在纖維的表面上，可形成包裹纖維的疏水膜，從而使織物柔軟性得到改善。
雙烷基酰胺咪唑啉季銨鹽型柔軟劑屬于一種特殊結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑，其分子中含有的酰胺基團(tuán)能與纖維分子的羥基形成氫鍵締合，使柔軟劑分子吸附于纖維之間，減少了纖維分子間的作用力，并且具有手感平滑的特性；又含有季胺化的咪唑啉環(huán)，其帶有較強(qiáng)的正電荷，能與纖維通過(guò)電荷進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)一步使柔軟劑分子結(jié)合于纖維間，大幅度降低纖維問(wèn)靜摩擦系數(shù)，使纖維之問(wèn)易于滑動(dòng)，使經(jīng)處理的織物擁有良好的柔軟性。
陽(yáng)離子咪唑啉的合成分為兩個(gè)步驟：咪唑啉的合成、咪唑啉的烷基化。
1咪唑啉的合成
自從1888年Hoffmann合成了第一個(gè)咪唑啉后，大量的咪唑啉被合成。咪唑啉可由脂肪酸與羥乙基乙二胺反應(yīng)合成的，也有利用脂肪酸與乙二胺反應(yīng)，之后再用環(huán)氧乙烷進(jìn)行羥乙基化的方法。通常都是由長(zhǎng)鏈脂肪酸或脂肪酸甲酯與多胺如DETA、AEEA、EDA、TETA反應(yīng)脫水形成五元環(huán)合成的。
DETA：H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2
AEEA：H2NCH2CH2NHCH2CH2OH
EDA：H2NCH2CH2NH2
TETA：H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2
脂肪酸選用C12—18的脂肪酸
脂肪酸與二乙烯三胺反應(yīng)合成咪唑啉如下：
除了上述主反應(yīng)外，還有下列副反應(yīng)：
其中(a)和(b)均可以形成咪唑啉，而(c)二酰胺一般不能轉(zhuǎn)化為咪唑啉。而且由于其不能形成季銨化反應(yīng)，它是影響咪唑啉表面活性劑質(zhì)量的主要雜質(zhì)。一般把產(chǎn)品中的二酰胺含量的高低作為衡量咪唑啉質(zhì)量的標(biāo)志。二酰胺含量越低越好，如果二酰胺過(guò)高，季銨化后的產(chǎn)品易于出現(xiàn)沉淀，影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性。一般可以通過(guò)加大原料二乙烯三胺的投料量，保持反應(yīng)過(guò)程中胺過(guò)量，以達(dá)到降低二酰胺的含量的目的。
2咪唑啉的烷基化
取代咪唑啉表面活性劑主要有陽(yáng)離子和兩性離子表面活性劑。咪唑啉表面活性劑主要是由咪唑啉季銨化合成的。季銨鹽是其中的重要一類。
咪唑啉季銨化反應(yīng)產(chǎn)物克服了咪唑啉的不穩(wěn)定。取代基的引入不僅使咪唑啉環(huán)穩(wěn)定，而且還提高了咪唑啉的水溶性。季銨化試劑主要有硫酸二甲酯、氯化芐、醋酸和鹵代烷等。
咪唑啉季銨化反應(yīng)屬于雙分子親核取代反應(yīng)，和叔胺的季銨化反應(yīng)一樣。反應(yīng)速率取決于親核試劑的強(qiáng)弱和離去基團(tuán)的離去能力。
雙烷基酰胺咪唑啉與硫酸二甲酯反應(yīng)可以形成雙烷基酰胺咪唑啉季銨鹽型柔軟劑：
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2013年9月28日
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