一类以对苯二胺为联接基的双子表面活性剂的合成及性能

以环氧氯丙烷,对苯二胺和N,N-二甲基烷基胺为原料,分两步合成了一系列具有不同疏水链长的新型双子表面活性剂C_(12)、C_(16)和C_(18),通过FT-IR和~1H NMR对产物结构进行表征,测定了苯二胺型表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)和表面张力(γ_(cmc))以及Krafft点、乳化、泡沫和抗菌性能。结果表明,在25 ℃时C_(12)、C_(16)和C_(18)的cmc分别为3.29×10~(-3), 2.53×10~(-4)和3.14×10~(-4) mol/L,(γ_(cmc))分别为28.24,31.95和35.06 mN/m;C_(12)和C_(16)的Krafft点均小于0 ℃,C18的Krafft点为10 ℃;C12的发泡性优于C_(16)和C_(18);C_(18)的乳化性能强于C12和C16;C_(12)、C_(16)和C_(18)均具有优异的抗微生物活性。     

一类反应型两性表面活性剂的合成及性能研究

以N,N-二甲基-1,3-丙二胺、顺丁烯二酸酐和烷基溴为主要原料,合成了不同烷基链长的反应型两性表面活性剂M10、M12和M14。经FT-IR、ESI-MS、~1H-NMR验证了目标产物,测定了M10、M12和M14水溶液中的临界胶束浓度(cmc)和相应的表面张力(γ_(cmc))及泡沫、润湿、乳化和溶解性能。结果表明,M10、M12、M14的cmc在25℃分别为5.89×10~(-4),2.63×10~(-4)和1.35×10~(-4)mol/L,γ_(cmc)分别为31.26,28.79和26.87 mN/m;M14的泡沫、乳化和润湿性能好于M10、M12,溶解性能比M10、M12的稍差。     

N-月桂酰基-N′-羟乙基乙二胺乙酸盐的合成与性能研究

以月桂酸、羟乙基乙二胺和氯乙酸钠为原料合成N-月桂酰基-N′-羟乙基乙二胺乙酸盐(简称两性乙酸钠)表面活性剂,考察了其水溶液的表面化学性能和应用性能。得到两性乙酸钠的临界胶束浓度(cmc)为1.015×10-3mol/L,最低表面张力(γcmc)为26.34 mN/m,等电点为pH 4.21~7.88;以二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光法测定体系的胶束聚集数(N),得8cmc时N为18。     

N-酰基苯丙氨酸钠表面活性剂的合成和性能研究

以十二酰氯、十四酰氯、十六酰氯和苯丙氨酸为原料,肖顿鲍曼法合成了3种不同碳链长度的N-酰基苯丙氨酸钠表面活性剂:N-十二酰基苯丙氨酸钠(C_(12)PheNa)、N-十四酰基苯丙氨酸钠(C_(14)PheNa)和N-十六酰基苯丙氨酸钠(C_(16)PheNa)。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(~1H NMR)对产物的结构进行了表征。考察了三种表面活性剂的表面活性、泡沫、乳化、润湿性能。结果表明,随着碳链长度的增加(C_(12)～C_(16)),N-酰基苯丙氨酸钠表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)由0.15 mmol/L减少至0.02 mmol/L,对应的表面张力(γ_(cmc))由34.56 mN/m降低至31.52 mN/m;随着烷基碳链的增长,乳化性能越好,润湿性能越差;起泡性能随着烷基链的增加呈现先增加后减少,泡沫稳定性随着烷基链的增加而增加。     

含哌啶环的阳离子双子表面活性剂的合成及性能研究

以苯胺、环氧氯丙烷、哌啶和1-溴癸烷为原料经过三步反应合成了含有哌啶环的阳离子双子表面活性剂C_(10)-CGP。采用FT-IR、MS和~1H NMR对产物进行了结构表征。研究了其Krafft点、乳化性能和乳化沥青时的相关性能,并测定了25~40℃的临界胶束浓度(cmc)、平衡表面张力(γ_(cmc))及相应的热力学函数。结果表明,C_(10)-CGP的Krafft点低于0℃,乳化分水时间为532s。25℃时,cmc为0.976×10~(-3)mol/L,γ_(cmc)为28.93 mN/m。随着温度的升高,cmc增大、γ_(cmc)减小、饱和吸附量(Γ_(max))减小、极限占有面积(A_(min))增大。乳化沥青测试表明,C_(10)-CGP是慢裂型沥青乳化剂,贮存稳定性好且乳化沥青粒径分布较窄。     

N-酰基苯丙氨酸钠表面活性剂的合成和性能研究

以十二酰氯、十四酰氯、十六酰氯和苯丙氨酸为原料,肖顿鲍曼法合成了3种不同碳链长度的N-酰基苯丙氨酸钠表面活性剂:N-十二酰基苯丙氨酸钠(C_(12)PheNa)、N-十四酰基苯丙氨酸钠(C_(14)PheNa)和N-十六酰基苯丙氨酸钠(C_(16)PheNa)。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(¹H NMR)对产物的结构进行了表征。考察了三种表面活性剂的表面活性、泡沫、乳化、润湿性能。结果表明,随着碳链长度的增加(C_(12)～C_(16)),N-酰基苯丙氨酸钠表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)由0.15 mmol/L减少至0.02 mmol/L,对应的表面张力(γ_(cmc))由34.56 mN/m降低至31.52 mN/m;随着烷基碳链的增长,乳化性能越好,润湿性能越差;起泡性能随着烷基链的增加呈现先增加后减少,泡沫稳定性随着烷基链的增加而增加。     

N-月桂酰基-N''''-羟乙基乙二胺乙酸盐的合成与性能研究

以月桂酸、羟乙基乙二胺和氯乙酸钠为原料合成N-月桂酰基-N'-羟乙基乙二胺乙酸盐(简称两性乙酸钠)表面活性剂,考察了其水溶液的表面化学性能和应用性能.得到两性乙酸钠的临界胶束浓度(cmc)为1.015×10-3 mol/L,最低表面张力(γcmc)为26.34 mN/m,等电点为pH 4.21～7.88;以二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光法测定体系的胶束聚集数(N),得8cmc时N为18.     

N,N′-双椰油酰基乙二胺二乙酸钠的合成与性能研究

以乙二胺和氯乙酸为原料,在低温常压下合成乙二胺二乙酸(EDDA),再以EDDA与椰油酰氯反应制得N,N′-双椰油酰基乙二胺二乙酸钠。然后对产品的临界表面张力、起泡及稳泡能力、乳化能力及润湿渗透性能进行表征。在25℃时,N,N′-双椰油酰基乙二胺二乙酸钠溶液的临界表面张力为27.9mN·m-1,临界胶束浓度为7.1×10-4mol·L-1。该产品有优良的乳化性能、起泡稳泡性能及润湿性能,是一种优良的新型表面活性剂。     

间苯二甲酸酯Gemini表面活性剂的合成及性能

N,N-二甲基乙醇胺与间苯二甲酰氯反应获得二(N,N-二甲基胺基乙基)间苯二甲酸酯,再分别与溴代正十二烷和溴代正十六烷制得两种含酯基Gemini阳离子表面活性剂(C12-O-C12、C16-O-C16)。采用IR、1 H NMR、元素分析表征了其结构。测定了其临界胶束浓度(CMC)分别为6.91×10-4 mol/L、7.07×10-5 mol/L;平衡表面张力(γCMC)分别为41.9 mN/m、40.8 mN/m;Krafft点分别为0℃、43℃。并研究了其乳化性、泡沫性质等。     

N-月桂酰基氨基酸钠的性能研究

研究了N-月桂酰基丙氨酸钠(SLA)、N-月桂酰基肌氨酸钠(SLS)、N-月桂酰基谷氨酸钠(ULS)、N-月桂酰基甘氨酸钠(YLS)的表面性能。结果表明:这4种氨基酸表面活性剂都具有较高的表面活性,润湿力强;冻点较低,具有良好的低温稳定性;对大豆油都表现出了良好的乳化性能。是一类性能优良的表面活性剂,适用于低泡型产品。其中,YLS的乳化力最强;ULS的润湿力最强,冻点最低。     

含刚性基团的Gemini表面活性剂的制备及其与SDS复配性能研究

以邻苯二甲酸酐、环氧氯丙烷以及N,N-二甲基十四烷基胺为原料合成了含有刚性联接基团的Gemini表面活性剂G_(14),通过电喷雾质谱以及核磁共振氢谱对其结构进行了表征。研究了G_(14)和十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系的表面活性以及应用性能。发现复配体系比单一组分拥有更低的临界胶束浓度(cmc)、更强的乳化能力以及更好的润湿性能。其中当n(G_(14))∶n(SDS)=1∶2时,cmc为3.19×10~(-5) mol/L,γ_(cmc)为22.3 m N/m,A_(min)为0.57 nm~2,pc_(20)为5.01,■_(max)为2.92 μmol/m~2;在65 ℃时对柴油的清洗率能达到91.67%。     

双子双酯硫酸钠的合成及性能

以十二醇、乙二醇二环氧甘油醚和氯磺酸为原料,以BF3-乙醚为催化剂,通过三步法制备阴离子型双子表面活性剂双十二烷基乙氧基二硫酸酯钠;红外光谱对其结构进行了表征,测定了其表面活性和发泡力等性能。结果表明:该双子表面活性剂有良好的水溶性,室温下溶解度大于40%(质量分数),Krafft点低于-5℃;cmc为0.17 mmol.L-1,γcmc为29.9 mN.m-1;溶液浓度为1 mmol/L时,即时泡沫高度为146 mm;具有良好的去污、润湿和乳化性能。     

聚氧丙烯链对延展型表面活性剂的双亲性贡献

以天然月桂醇为原料,采用丙氧基化反应、硫酸酯化反应和中和反应合成了系列月桂基聚氧丙烯醚硫酸钠(SLP_pS,依据月桂醇与环氧丙烷物质的量比计算得到p=3、6、9),采用红外和核磁氢谱对其进行了结构表征。考察了SLP_pS的表面张力、泡沫、乳化、润湿、去污、临界胶束温度和钙离子抗性等界面和胶束溶液性质,并与两种传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠(SLE_3S)对比,突显聚氧丙烯(PPO)链对延展型表面活性剂性质的影响。结果表明,PPO链不仅为SLP_pS分子提供疏水贡献,使SLP_pS的表面张力降低至32.1 mN/m以下,并使其临界胶束浓度低至1.0×10~(-4) mol/L数量级,同时产生了优于SDS和SLE_3S的乳化、润湿和去污能力,而且提供弱的极性贡献,产生低于0℃的临界胶束温度和高于SDS约30倍的钙离子抗性。SLP_pS的优异性质使其适用于个人护理及家用清洁产品中。     

N-月桂酰基乙二胺二乙酸钠的合成及性能研究

以月桂酸和乙二胺为原料,合成了中间体N-月桂酰基乙二胺(LED),进一步与氯乙酸钠反应,得到目标产物N-月桂酰基乙二胺二乙酸钠(LEDC)。通过IR和1HNMR对产物进行结构表征。测定了LEDC在水溶液中的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)约为2.0mmol.L-1,临界胶束浓度时的表面张力(γCMC)为25mN.m-1;随着温度变化,其CMC及γCMC变化不大。LEDC的泡沫性能介于LAS和OP-10之间,乳化能力强于两者,在硬水中的稳定性优于LAS。     

非对称Gemini离子液体表面活性剂的制备及表面活性

以咪唑、溴代烷、1,3-二溴丙烷和长链烷基N,N-二甲基叔胺分别经取代反应和季铵化反应制备出非对称Gemini离子液体表面活性剂[C_nIMC_3N_(11n)][Br]_2(n=10,12,14,16),并通过~1H NMR、~(13)C NMR和元素分析确定其化学结构。测定了其Krafft点,发现随着疏水链链长的增加,Krafft点逐渐升高。采用吊片法测定了产物的表面活性,结果表明,所制备的Gemini离子液体表面活性剂具有优良的表面活性,其γ_(cmc)在35 mN/m左右,cmc在10~(-4)～10~(-3) mol/L范围内,比普通阳离子表面活性剂的cmc低1～2个数量级。通过电导率法测定了[C_nIMC_3N_(11n)][Br]_2的cmc和反离子结合度(β),由电导率法测得的cmc值稍高于吊片法测得的数据,表明形成了无表面活性的预胶束聚集体;同时随着温度的增加,cmc值增加、β值降低,这是因为温度的升高降低了其形成胶束的能力和已形成胶束的稳定性。     

N,N‘-双椰油酰基乙二胺二乙酸钠的合成与性能研究

以乙二胺和氯乙酸为原料,在低温常压下合成乙二胺二乙酸(EDDA),再以EDDA与椰油酰氯反应制得N,N'-双椰油酰基乙二胺二乙酸钠.然后对产品的临界表面张力、起泡及稳泡能力、乳化能力及润湿渗透性能进行表征.在25℃时,N,N'-双椰油酰基乙二胺二乙酸钠溶液的临界表面张力为27.9 mN·m-1,临界胶束浓度为7.1×10-4mol·L-1.该产品有优良的乳化性能、起泡稳泡性能及润湿性能,是一种优良的新型表面活性剂.     

噻唑类表面活性剂的合成研究

以2-氨基噻唑、氯乙酰氯为原料,合成2-(2-氯乙酰胺基)噻唑中间体。中间体分别与N,N-二甲基癸基叔胺、N,N-二甲基十二烷基叔胺、N,N-二甲基十四烷基叔胺、N,N-二甲基十六烷基叔胺反应合成一系列噻唑类表面活性剂。通过单因素实验,考察了反应温度、反应时间及反应原料投料比对目标产物收率的影响。利用1HNMR和IR对目标产物结构进行表征。通过电导率法测得噻唑类表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)值分别为1.94×10~(-2)、5.01×10~(-3)、1.62×10~(-3)、4.78×10~(-4)mol/L。     

多季铵盐表面活性剂的合成及流变性能研究

以二乙胺盐酸盐、环氧氯丙烷、长链烷基二甲基叔胺为原料,合成了3种多季铵盐表面活性剂CD3N-n(n=12,16,18,代表烷基链碳原子个数);测定了上述多季铵盐表面活性剂的表面活性,并研究了碳链长度、温度、浓度以及反离子对多季铵盐水溶液流变性的影响。结果表明,合成的多季铵盐水溶液的临界胶束浓度(cmc)分别为2.0×10-4,1.0×10-4和8.0×10-5mol/L,临界胶束浓度下的表面张力(γcmc)分别为39.05,37.45和34.12 m N/m,cmc和γcmc均随着烷基链长度的增加而减小;CD3N-18的增黏效果显著,溶液黏度随CD3N-18浓度的增大而增大,随温度升高和反离子的加入先增加后减小,反离子助剂氯化钾的增黏效果较好,而水杨酸钠有助于提升产品的耐温性。     

新型磺基甜菜碱的合成与性能

以壬基酚、环氧氯丙烷、二甲胺及2-羟基-3-氯丙磺酸钠为主要原料合成两性表面活性剂N,N-二甲基-N-(2-羟基-3-对壬基苯氧基）丙铵基(2-羟基）丙磺基甜菜碱。通过正交试验设计优化了中间体壬基酚环氧丙基醚的合成工艺条件,并通过红外光谱对目标产物进行结构表征。采用滴体积法确定了该表面活性剂的临界胶束浓度(cmc）和临界胶束浓度下的表面张力(γ_cmc）,其值分别为9.12×10^-4 mol/L和27.87 mN/m。并考察了45 ℃下该表面活性剂的乳化性能。     

N-椰油酰基复合氨基酸钠的胶束化热力学特性的研究

用Wilhelmy法测定了实验室以废丝为原料制备的氨基酸型表面活性剂N-椰油酰基复合氨基酸钠溶液的平衡和动态表面张力,计算得出N-椰油酰基复合氨基酸钠溶液在30℃、35℃、40℃和45℃时的cmc值和其胶束形成的标准热力学函数ΔGθm、ΔHθm和ΔSθm,说明该胶束的形成是熵驱动过程。得到临界胶束浓度cmc与温度T的回归方程。胶束和反离子结合常数K0平均值为0.874 3。同时,研究了浓度及温度对扩散常数Da和Ea的影响及吸附过程模型。