发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高耐环保型表面活性剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现，包括：

一种高耐环保型表面活性剂，按质量份数计，包括20-30份溶剂、25-35份油脂、25-35份氨基酸供体、10-20份保湿剂以及5-10份天然防腐剂；其中，所述天然防腐剂为蜂胶多酚类化合物、银杏叶提取物、壳聚糖、天然抗菌素中的一种或多种。首先，氨基酸供体提供表面活性剂的合成基础，本发明所述高耐环保型表面活性剂的合成通过缩合反应在氨基酸供体的α-氨基或α-羧基上引入油脂中的长链疏水基团；其次，蜂胶多酚类化合物由数十种化学成分组成，含有具有较强抑菌杀菌能力的类黄酮、芳香酸及其酯类等物质，对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、耐酸杆菌等近20种细菌尤其是革兰氏阳性细菌均有显著的抑制作用，具有抑制细菌生长的作用，同时，蜂胶分子具有成膜功能，其蜂胶分子间的交联作用键使得膜液具有一定张力，防止表面活性剂分子在水体中过于分散；银杏叶提取物作为具有抑菌抗菌作用的天然物质，加入到表面活性剂内使表面活性剂具有较好的防腐抗菌作用，延长表面活性剂的使用寿命，同时银杏叶提取物中含有大量黄酮类化合物、有机酸、聚异戊烯醇、甾体、氨基酸、羧酸类、多糖等成分，这些成分中含有的官能团如羟基、羰基以及上述单体物质本身，与氨基酸供体侧链上相应的官能团相结合，增强各物质间的连接，与表面活性剂形成网状的空间结构使二者结合更加牢固稳定；壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的降解产物，具有较好的抑制细菌生长的作用，同时壳聚糖作为一种天然的多糖高分子材料，含有大量羟基、氨基等活性基团，这些基团使得壳聚糖具有较强的反应活性以及较高的吸附性，较强的反应活性体现在可与氨基酸供体的相关官能团反应，结合到氨基酸供体上，使表面活性剂分子内以及分子间的氢键作用力更强，使表面活性剂更稳定，较高的吸附性体现在在不同的酸碱环境下其游离的阴阳离子不同，可与不同的官能团发生交联反应，添加有壳聚糖的表面活性剂使用过后可通过此反应进行回收，减少对环境的污染；天然抗菌素作为细菌、真菌等微生物在生长过程中为了生存竞争需要而产生的化学物质，具有抑制其它细菌生长的作用，添加到表面活性剂中后可代替防腐剂且对水体等环境具有较少的污染。

优选的，所述溶剂为水、丙二醇、乙醇、丁二醇、丙烯乙二醇中的一种或多种；上述溶剂均为成分较简单的物质，来源广泛，且相比醚、酮等其他类型的溶剂几乎不具有毒性，使用过程及使用后也不会污染环境。

优选的，所述油脂为椰子油、大豆油或棕榈油中的一种或多种；椰子油中富含碳链脂肪酸、不皂化物，几乎不含磷脂与其他胶质，可以高效的与氨基酸供体结合，同时椰子油中的各种有机酸一同形成椰子油特有的抗菌性质，使该表面活性剂具有一定抗菌性质，且椰子油作为一种天然油料来源广泛成本低廉，适合用于大规模的工业生产；大豆油作为另一种天然油脂，含有大量甾醇、α-生育酚、多酚等物质，甾醇使大豆油与氨基酸供体的反应更易进行，α-生育酚具有较高的抗氧化性，有助于提高表面活性剂的稳定性，多酚中含有大量酚羟基同样具有较高的抗氧化性；棕榈油中由于含有大量甘三酯、月桂酸、油酸、甘二酯等物质，既可与氨基酸供体结合，又不易发生氧化，与氨基酸供体结合后稳定性较好；上述几种油脂均具有与氨基酸供体高效结合、反应速度快、易于在氨基酸供体的α-氨基或α-羧基上引入长链疏水基团、具有不同的辅助功能等特点，且提取自天然的作物中，来源广泛且不会产生污染环境的物质，是一种耐环保型油脂。

优选的，所述氨基酸供体为氨基酸和/或氨基酸盐。

优选的，所述氨基酸为甘氨酸、谷氨酸或半胱氨酸中的一种或多种；首先，上述氨基酸均具有较高的解离常数，易于与油脂中的疏水基团发生反应，较高效的合成表面活性剂，其次，上述氨基酸具有一定的抗氧化作用，但不易和其他物质发生协同作用，进而不能起到较好的抗氧化作用，将上述氨基酸作为氨基酸供体的主要成分，一方面能够提供制备表面活性剂所需的α-氨基或α-羧基，另一方面，上述氨基酸可与羟基、生育酚等物质发生反应，起到联合抗氧化作用。

优选的，所述氨基酸盐为甘氨酸钠、甘氨酸钾、L-丙氨酸钾中的一种或多种。

优选的，所述保湿剂为吡咯烷酮羧酸、丙三醇、乳酸钠中的一种或多种；上述几种保湿剂相比于现有的十二烷基硫酸钠等保湿剂具有对人体损伤小、对环境污染小等特点，使该表面活性剂符合绿色环保的生产标准。

一种高耐环保型表面活性剂的制备方法，用于制备高耐环保型表面活性剂，包括如下制备步骤：

S1.向圆底烧瓶内加入油脂和氨基酸供体，加入混合催化剂，充分搅拌；

S2.将圆底烧瓶加热至100℃-120℃，持续反应3-15小时，得到N-脂肪酰基氨基酸钠表面活性剂混合物；

S3.将步骤S2得到的N-脂肪酰基氨基酸钠表面活性剂混合物提纯，加入溶剂、保湿剂以及防腐剂后得到高耐环保型表面活性剂。

优选的，步骤S1中所述混合催化剂为质量比为90％-95％：5％-10％的碱性催化剂和酶催化剂的混合物，且混合催化剂的添加量为反应物总量的0.1-5wt％；碱性催化剂起到加快制备该表面活性剂反应速度的作用并提供该制备反应的反应环境，当反应环境偏碱性时，氨基酸供体的带电情况发生变化，加快表面活性剂的合成，酶催化剂起到加速反应的作用，提高底物转化率，增强分子内氢键的作用力，减少碱性催化剂的用量，酶催化剂在步骤S1以及步骤S2中反应温度升至70℃之前均能起到较好的作用，使得整体反应不需要在强碱以及高温高耗能环境下进行，进一步减轻该表面活性剂制备过程中的碱性催化剂对环境造成的影响；该制备方法所使用的混合催化剂结合了碱性催化剂和酶催化剂的优点，既提高了反应效率，又降低了催化剂对环境的影响。

本发明的有益效果：

(1)本发明涉及一种高耐环保型表面活性剂，该表面活性剂中添加有保湿剂，保湿剂为吡咯烷酮羧酸、丙三醇、乳酸钠中的一种或多种，上述保湿剂相比于现有的十二烷基硫酸钠等保湿剂具有对人体损伤小、对环境污染小等特点，且结合本表面活性剂的合成制作方法，保湿剂的有效成分最大限度的被保留并不会被破坏。

(2)本发明涉及一种高耐环保型表面活性剂，该表面活性剂中添加有天然防腐剂，所添加的各类天然防腐剂为蜂胶多酚类化合物、银杏叶提取物、壳聚糖、天然抗菌素中的一种或多种，上述天然防腐物质相比于现有的山梨酸钾、己二烯酸钾、对羟基苯甲酸丙酯、羟基安息香酸盐、苯氧乙醇等合成防腐剂具有易降解、对环境低污染等特点，同时上述天然防腐物质中携带的官能团能够与氨基酸供体上的相应官能团相结合，使其更牢固均匀的结合在表面活性剂内。

(3)本发明涉及一种高耐环保型表面活性剂，该表面活性剂中添加有天然防腐剂，天然防腐剂在该表面活性剂制作的最后一个步骤中加入，在加入过程中避免了高温的操作过程，使防腐剂保持最大的活性，同时该表面活性剂的合成路线简单，降低了表面活性剂生产合成过程中产生的污染物含量。

(4)本发明涉及一种高耐环保型表面活性剂的制备方法，该制备方法中添加有质量比为90％-95％：5％-10％的碱性催化剂和酶催化剂的混合物，其中碱性催化剂起到提供反应环境的作用，酶催化剂有助于表面活性剂形成分子内氢键，加快表面活性剂的反应速度，减少碱性催化剂的所需量。