[发明专利]一种聚甘油-10油酸酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面活性剂技术领域，具体涉及一种聚甘油-10油酸酯的合成方法。

背景技术

在化妆品原料中，消费者对其中的表面活性剂成分极为关心。有些表面活性剂对皮肤的刺激性较大，特别是对敏感性皮肤刺激性更严重。

特别是，儿童及婴幼儿的皮肤与成人皮肤不同，主要表现在几个方面：首先，儿童及婴幼儿的皮肤新陈代谢十分旺盛，但皮肤较薄，对干燥、寒冷、潮湿等环境因素及碱性、酸性等化学刺激敏感，抵抗能力较弱；其次，儿童及婴幼儿的皮肤重量占体重的比重较高，且皮肤屏障功能不如成人完善，因此皮肤通透性比成人高，外用化妆品或药品时皮肤吸收率较高；再次，儿童及婴幼儿的皮肤黑素体尚未发育成熟，数量也较少，对紫外线的抵御能力较低，更容易晒伤；最后，由于新生儿皮肤分泌的皮脂较多，而皮肤抵御外界刺激的能力较弱，若清洁不够则容易导致细菌感染。因此，儿童护肤品对原料来源尤其注重其安全、无毒与功效兼具。

为此，温和的表面活性剂的开发和利用显得更加重要，对此类表面活性剂的要求可总结如下：植物性来源，安全性高，化学稳定性好，多功能性，用量少，效果好，生物降解性能好，颜色、气味好。聚甘油脂肪酸酯是满足上述各项要求的表面活性剂之一。

聚甘油脂肪酸酯（PGFE）是一种性能优良的多羟基脂类非离子表面活性剂，由于其良好的乳化、润湿、分散、稳定等表面性质，以及其卓越的安全性，而广泛应用于食品、医药、日化工业等领域。聚甘油脂肪酸酯的亲水性取决于聚合度大小，亲油性取决于脂肪酸烷基链的长度和个数，因此改变其聚合度、脂肪酸种类以及酯化度，就可以得到亲水亲油值（HLB值）在 1－20 之间的不同性质的非离子表面活性剂。聚甘油脂肪酸酯早已被联合国粮农组织、世界卫生组织和欧共体确认为无毒无害的高安全性食品添加剂。聚甘油脂肪酸酯除了在食品行业用做乳化剂外，在日化行业的化妆品中还可用作乳化剂和分散剂，可代替增溶剂和珠光剂，并有稳定、调理和控制黏度的作用。

聚甘油-10油酸酯是一种中碳链的聚甘油脂肪酸酯，其外观为微黄色至淡黄色的粘性液体，可用作亲水性乳化剂，是植物由来的脂肪酸酯，无臭无味，几乎不溶于水可分散于水中，安全性高，可作为化妆品特别是儿童及婴幼儿护肤品的乳化剂和分散剂，满足儿童及婴幼儿护肤品的实际功效要求。然而，现有的聚甘油-10油酸酯合成工艺，合成效率较低，生产成本较高，产品纯度也较低，制约了其推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚甘油-10油酸酯的合成方法，这种方法能够高效合成聚甘油-10油酸酯，并有利于提高产品纯度。采用的技术方案如下：

一种聚甘油-10油酸酯的合成方法，其特征在于依次包括如下步骤：

（1）在组合催化剂A的催化下使甘油发生聚合反应，得到聚甘油-10；

所述组合催化剂A由下述重量配比的NaOH、KOH、MgO和Al₂O₃组成： NaOH 5－55%，KOH 5－55%，MgO 5－15%，Al₂O₃ 5－25%；

（2）在组合催化剂B的催化下使聚甘油-10与油酸发生酯化反应，得到聚甘油-10油酸酯；

所述组合催化剂B由下述重量配比的NaOH、KOH、MgO和Al₂O₃组成：NaOH 5－35%，KOH 25－85%，MgO 5－15%，Al₂O₃ 5－25%。

优选步骤（1）中，聚合反应在温度为200－300℃、气压为0.1－0.2MPa的反应条件下进行，反应时间为4－6小时。更优选步骤（1）中，聚合反应在温度为255℃、气压为0.12MPa的反应条件下进行，反应时间为5小时。

优选步骤（1）中，组合催化剂A的用量是甘油重量的0.05－0.15%。更优选步骤（1）中，组合催化剂A的用量是甘油重量的0.1%。

优选步骤（2）中，酯化反应在温度为200－300℃、气压为0.1－0.2MPa的反应条件下进行，反应时间为1－5小时。更优选步骤（2）中，酯化反应在温度为265℃、气压为0.115MPa的反应条件下进行，反应时间为2.5小时。

优选步骤（2）中，聚甘油-10与油酸的重量比例为60:40－70:40，组合催化剂B的用量是聚甘油-10与油酸总重的3－10%。更优选步骤（2）中，聚甘油-10与油酸的重量比例为68:40，组合催化剂B的用量是聚甘油-10与油酸总重的5.5%。