异噻唑啉酮(卡松)防腐剂的色泽及工艺控制(1).pdf

第七届全国防霉防菌技术研讨及产晶交流会论文集 温州·2009 异噻唑啉酮(卡松)防腐剂的色泽及工艺控制 李程碑 (陕西华润实业公司) 摘要：从生产实际出发，结合一定的理论探索，全面分析了影响异噻唑啉酮(卡 松)杀菌防腐剂质量和外观色泽的主要因素，包括有机杂质、环化条件、过滤条 件，金属离子含量、保护液制备等，并给出了相应的处置措施。按照优化条件， 可得到无色透亮的高品质异噻哗啉酮(卡松)防腐剂 关键词：卡松；异噻唑啉酮；防腐剂；色泽 卡松的色泽是用户评价其品质的重要因素，尤其是将其用在精细 日化产品或是对产品外观有特殊要求的情况下，一个外观透明清澈， 色泽如水的卡松防腐剂无疑具有更大的市场诱惑力。怎样在保证产品 品质的条件下让卡松色泽尽量浅，是众多的研究者多年的不断追求。 国外著名大公司卡松在中国逐渐退出市场，除因其价格因素外，低浓 度(1．5％)色泽问题应该是一个不容忽视的原因。至今为止有关卡松 产品系列的众多专利技术文献中，未曾有过专门就色泽问题进行探 讨。琥珀色是“固有”的卡松色泽。但仔细推敲，外观发黄最少能说 明产品中杂质含量较高，原因是生产管理不善，或是原料选择不当， 要么是工艺相对落后，再就是设备的材质及选型有问题。 近年来，国内卡松生产厂家的工艺技术不断提高，产品色泽有所 改进。以华润实业公司的KS-1为代表，活性物含量2．5％时色泽如水， 在化妆品生产中得到广泛认同，在行业中被众多企业视为对照标准。 为了更多地和行业的朋友进行交流，笔者就自己多年卡松及其它防腐 剂的生产实践、研究体会整理成本文，与大家共享。 一、 卡松的生产工艺简述： 大家知道，卡松是2一甲基异噻唑啉酮(MI)和5一氯-2-甲基异噻 式： ，0 |厂] 十 强弋囊”c飓 ＼s7 (CMI) 旺|} 温州．2009 中国石油和化学工业协会一防霉防菌专业委员会 其最常用的工业生产方法是： 丙烯酸甲酯经多硫化物及碱和亚硫酸氢钠处理，产物二硫化二丙 酸二甲酯再与甲胺进行酰胺化生成N，N二二甲基二硫化二丙酰胺(简 称酰胺)；酰胺与环化剂成环反应，生成2一甲基异噻唑啉酮(MI)和 5一氯一2一甲基异噻唑啉酮(CMI)盐酸盐；盐酸盐水溶，加镁盐保护液， 用PH调节剂调节酸度得成品卡松防腐剂。 环化前控制反应条件一般能得到合格酰胺，当杂质含量高时(主 要看酰胺的外观和熔点)进行必要的重结晶是最理想的，特别是用于 化妆品及日化行业时重结晶是必不可少的，因为处置不当，会生成亚 硝胺前驱物，不仅影响色泽，且会造成潜在安全隐患，这在后面的讨 论中会进一步说明。影响卡松色泽和质量的诸因素是一个系统工程， 任何随意的、漫不经心的操作都会带来意想不到的缺陷。除此之外， 众多色泽和质量的影响因素主要在环化和后处理过程中，表现在环化 时生成HCL的多寡；含酸溶剂的分离程度；固体混合物的干燥方式； 保护(剂)液及PH调节剂中金属离子含量等。 二、 环化过程中影响因素分析： 二硫代二丙酰胺在卤化剂存在时发生闭环则生成MI+CMI盐酸 盐。氯气是最廉价的闭环剂，故众多的生产厂家在使用。由于氯化时 氯原子取代环上的氢原子，进而生成HCL，而HCL的多寡则是影响最 终产品色泽的极为重要的因素。通氯量多少不但影响最终产品中CMI 和MI之间的比例组成，更重要的是过量的氯气可能造成悬浮液酸度 增加。氯化条件对产物组成的影响[1]见表(1)： 表1氯化条件与产物组成 氯气：酰胺(tool比)3： l 4： l 5：l 6： l 反应温度(oc) 20 25 28 32 CMI(％) 37．8 43．2 48．6 54．8 MI(％) 51．5 49．7 46．1 37．1