脂肪酰胺丙基氧化胺的性能及应用研究

脂肪酰胺丙基氧化胺的性能及应用研究 方灵丹1，夏雄燕1，雷小英1，徐含飞1，汪家众2 (1．浙江赞宇科技股份有限公司，浙江杭州310009；2．嘉兴赞宇科技有限公司，浙江嘉兴314201) 摘要：测试了不同碳链的脂肪酰胺丙基氧化胺的去污、润湿、泡沫和乳化性能，考察了其在配方中的增稠 及耐寒性能，并与椰油基烷醇酰胺对比。实验结果表明，不同碳链的脂肪酰胺丙基氧化胺的去污力和泡沫 力均好于椰油基烷醇酰胺，润湿力则不如椰油基烷醇酰胺，前者在配方中的增稠性能均优于后者，耐寒性 能方面，月桂基酰胺丙基氧化胺(LAO)、椰油酰胺丙基氧化胺(CAO)与椰油烷醇酰胺(6501)相近，高 碳酰胺丙基氧化胺则要差于椰油基烷醇酰胺。 关键词：脂肪酰胺丙基氧化胺；性能；配方；增稠 中图分类号：TQ423．12文献标识码：A 文章编号：1006—7264(2010)05—0022—03 脂肪酰胺丙基氧化胺属于氧化胺类表面活性剂【l】， 具有优良的增稠、稳泡、乳化和抗静电等表面性能， 与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂的协同效应 良好，对皮肤和毛发具有柔软、保湿和杀菌防霉的作 用121。相比烷基氧化胺，它的生物降解性更好【3】，是一 类性能温和的表面活性剂[21。国外在20世纪80年代， 此类产品已被广泛应用于个人卫生用品，美国宝洁公 司、Onyx化学公司，英国Albnght&LWilson、日本 花王和狮王等都有系列产品㈣。国内该产品从20世 纪90年代开始有合成和性能研究报道㈣，但其在配 方中的应用研究较少。在测定了不同碳链脂肪酰胺氧 化胺的去污、泡沫、乳化和润湿等性能的基础上，考 察了不同碳链氧化胺在AES／磺酸为主的洗涤剂配方 中的增稠和耐寒性能，为脂肪酰胺丙基氧化胺的实际 应用提供参考。 1实验部分 1．1原料及仪器 十二烷基酰胺丙基氧化胺(LAO)、椰油酰胺丙 基氧化胺(CAO)、十六烷基酰胺丙基氧化胺 (C。40)、十八烷基酰胺丙基氧化胺(c。AO)、脂肪 醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、1：1型椰油基烷醇酰 胺(6501)和直链烷基苯磺酸(LAS)，上述试验用 品均为浙江赞宇科技股份有限公司生产的产品，蒸馏 水(自制)。 YQ—z_48B白度计(杭州轻通仪器开发公司)、 RHLQ立式去污测定机(中国日用化学工业研究院)、 2151型罗氏泡沫仪(上海越磁电子科技有限公司)， 带循环的超级恒温水浴(宁波天恒仪器厂)和 NDJ—l型黏度计(ShanghaiBalanceInstruments Factory)o 收稿13期：2010-03—25 作者简介：方灵丹(1980-)，女，浙江人，师。 ·22· 2结果与讨论 2．1性能测试结果 2．1．1去污性能 采用国标GB／T13174-2003方法测定去污力， 对比测定不同氧化胺及6501的去污力。实验条件： 试样质量分数：0．2％；水硬度：250mg／kg；温度： (30±1)oC；时间：20min。去污力测试结果见图l。 20 15 泰10 稍 5 0 LAOCAOC16AOC18AO6501 样品种类 图1不同烷基酰胺丙基氧化胺和6501的去污力对比 Fig．1Detergencyofthedifferentfattyamidopropyl- dimethylamineoxidesVS6501 实验结果表明：①去污力以LAO最好，随脂肪 结构中疏水碳链长度的增加，酰胺氧化胺去污眭能下 降；②LAO、CAO和C。△O的去污力好于6501和 C。AO，C。AO与6501的去污力相近。 2．1．2泡沫性能 起泡性和泡沫稳定性按GB／T13173．6__9l方法 测定，试样质量分数为0．02％，温度(50±1)℃，水 硬度150mg／kg。测定结果见图2。 万方数据 第5期 方灵丹，夏雄燕，雷小英，徐含飞，汪家众：脂肪酰胺丙基氧化胺的性能及应用研究 f科技广场翟 《摊一 ’F％目艟 挣馅淘浦直『哿 ．5min后泡沫aF 上 ．I]， ]． 实验结果表明：①初始泡沫从高到低依次为： CAO>LAO>C16AO一6501>C1AO；②LAO、CAO、 c。丛0和C。dtO的泡沫稳定性均好于6501。结合图l 说明，样品的泡沫陛能与去污|生能并无直接关系。开 发低泡高效去污产品成为未来液体洗涤剂的发展趋势 之一。 2．1．3乳化性能 测试方法：分别移取40mL3舻柴油和40mL测 试液于250mL的碘量瓶中，将碘量瓶置于振荡仪上 振荡5rain，然后倒入100mL具塞式筒中静止分层， 计录分出10mL时的时间。测试液的质量分数为1％ 涪陛物，实验温度为(25-I-1)℃。测定结果见表1。 表1不同烷基酰胺丙基氧化胺与6501的乳化性能 Tab．1Emulsifyingperformanceofthedifferentfattyamidopropyl- dimethylamineoxidesvs6501 实验结果表明：①乳化力情况，C。sAO> Cl△O>6501>CAO>LAO；②对于酰胺氧化胺而 言，随着碳链的变长，乳化性能变好，但泡沫稳定性 与乳化性能并无直接关系，乳化能力与分子结构疏水 链有关。 2．1．4润湿性能 润湿力的测试方法：按国标GB11983—89方法 测定。测试条件：试样质量分数0．1％；水硬度为蒸 馏水；温度(40±1)℃。测试结果见表2。 实验结果表明：①润湿性能：6501>LAO> CAO>C。AO>C。AO；②随着碳链的变长，酰胺氧 化胺的润湿性能变差，且润湿力均低于6501。 2．2配方应用的结果 试验中采用以AES／磺酸为主餐具洗涤剂配方为 例，进行增稠和耐寒清洁性能考察，配方见表3。 表2不同烷基酰胺丙基氧化胺与6501的润湿性能 Tab．2Wettingperformanceofthedifferentfattyamidopropyl- dimethylamineoxidesVS6501 表3餐具洗涤剂配方 Tab．3Formulationofdishwashingdetergent 2．2．1餐具洗涤剂的增稠性能 配方的增稠性能采用测定不同加盐量下的黏度进 行比较，结果见图3和图4。 由图4可以看到，在此配方中增稠性能： ClsAO>C140>CAO—LAO>6501。 从图3和图4可以看到，随着烷基酰胺丙基氧化 胺碳链的变长，在相同加盐量下，配方的黏度越大； 在配方中，CAO的增稠性能与LAO相近，这与CAO 的椰油酸的碳链分布有关。 O．1 0．2 0．3 0．4 0．5 0．6 0．7 加盐星，％ —．-一LAO+CAO十C140—÷卜。C18AO 图3不同烷基酰胺丙基氧化胺在配方中的增稠 Fig．3Thickeningofthedifferentfattyamidopropyl dimethylamineoxidesi11theformulation 2．2．2餐具洗涤剂的耐寒性能 配方的耐寒性能采用测定配方浊点的方法，即一 定温度下，配方样品放置24h后，出现分层或析出 的温度作为配方浊点，结果见表4和表5。 从表4和表5中可以看出，在配方中添加相同量 的脂肪酰胺丙基氧化胺，随着碳链的增加，配方的耐 ．● ·23· 5拟驯照r目 || || || || || || || || || ㈣ ㈣ 咖 咖 咖 咖 咖 咖 撕 儿 拍 殂 m H 6 ● ，叠Ⅲ／越椒 万方数据 萎，科技广场，i 旦望些兰兰翌兰 笙!i堂 ∞ ● 山 暑 魁 禳 加盐茸，％ +LAO+CAO+Cl乒0+C18AO十6501 图4不同烷基酰胺丙基氧化胺在配方中与 6501的增稠 Fig．4Thickeningofthedifferentfattyamidopropyl- dimethylamineoxidesVS6501 inthe formulation 表4不同烷基酰胺丙基氧化胺在配方中的耐寒性能 Tab．4Coldenduranceofthedifferentfattyamidopropyldimethyl- amineoxidesVS6501intheformulation 寒也变差。从表5可以看出，洗涤配方中使用CAO、 LAO和6501后，配方具有较好黏度，同时耐寒性能 较为理想。 3结论 1)随着脂肪酰胺丙基氧化胺碳链的增加，产品 的泡沫、去污、渗透和润湿性能均会下降。 2)随着脂肪酰胺丙基氧化胺碳链的增加，产品 表5不同烷基酰胺丙基氧化胺在在配方中的耐寒性能 Tab．5Coldenduranceofthedifferentfattyamidopropyldimethyl- amineoxidesVS6501intheformulationinthe formulation 盐添加量，w／％LAOCAOCl∥tOC。sAO6501 0．4 0℃清0℃清0℃清5℃浑0℃清 O．5 0℃清0℃清0℃清5℃浑0℃清 0．6 0℃清0℃清0℃清5℃浑0℃清 0．7 0oC清0℃清0℃清6℃浑0℃清 0．8 0℃清0oC清0℃清6℃浑0℃清 的乳化力变好。 3)相比6501，CAO以及LAO的去污、泡沫和 泡沫稳定等性能具有明显的优势。 4)在配方中，脂肪酰胺丙基氧化胺随着碳链的 增加，黏度也随着增加。 5)但在配方中，随着脂肪酰胺丙基氧化胺碳链 的增加，耐寒性能下降，因此在日用产品中使用 LAO和CAO更为合适。相比6501，在耐寒性能均较 好的情况下，LAO和CAO在增稠方面优势明显，因 此，根据氧化胺的不同的烷基碳链及性能特点应用于 不同领域。 参考文献： [1】夏纪鼎，倪永全．表面活性剂和洗涤剂化学与工艺学[M】． 北京：中国轻工业出版社，1997． 【2】梁汉国．氧化胺型表面活性剂【J】．广东化工，1993(4)： 11一14． [31GarcitMT，CamposE，RibosaI．Biodegradabilityand ecotoxicityofamineoxidebasedsurfactants[J]．Chemosphere， 2007，69(10)：1574—1578． 【4】李萍，李丽，杨旭．氧化胺的开发现状及应用阴．日用化 学品科学，2005，28(2)：19—22． 【5】丁悠丹，钟雷，庞惠民．氧化胺的开发现状与合成技术[J1． 精细化工，1990(7)：91—94． 【6】方云，夏咏梅，周建东，等．脂肪酰胺丙基二甲基氧化胺 的合成及性能叨．日用化学工业，1996(1)：4—11． Applicationresearchoffattyamidopropyldimethylamineoxide FANGLing-danl，XIAXiong-yanl，LEIXiao-yin91，XUHan-fei2 (1．ZhejiangZanyuTechnologyCo．Ltd．，Hangzhou，Zhejiang31009，China； 2．JiaxingZanyuTechnologyCo．Ltd．，Jiaxing，Zhejiang314201，China) Abstract：Detergency，aswellaswetting,foamingandemulsifyingpropertyofdifferentfattyamidopropyldimethylamineoxideswithvarious carbon-chainweredetermined．Thethickeningperformanceandcoldenduranceofthesesurfactantsin山eformulationweredeterminedand comparedwiththatofcocoanutoildiethanolamide．Theexperimentalresultsshowedthatthedetergencyandfoamoftlleformeralebetterthan thatofthelatter．whilethewettingpropertyoftheformerareworsethanthatofthelatter．Intheformulation．thethickeningpoweroftheformeris betterthant11atofthelatter．Thecoldenduranceofamidopropylamineoxidewithhigh—carbonchainisWorse山anthatofcocoanutoil diethanolamide．thoughlaurylamidopropylamineoxideareequaltobothcocoanutoilamidopropylamineoxideandcocoanutoildiethanolamidein termsofcoldendurance． Keywords：fattyamidopropyldimethylamineoxides；property；formulation；thickening ·24· 万方数据