松香基双羧酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以脱氢枞胺及乙二胺四乙酸酐为原料简便合成了新型松香基双羧酸盐双子表面活性剂Na-DDEDTA,采用IR、 ¹H NMR 、 ¹³C NMR 等光谱对其结构进行了确证,研究了其表面活性性能。Na-DDEDTA表面活性剂比常规表面活性剂Na-DMA具有较低的临界胶束浓度及表面张力,其临界胶束浓度C_CMC及对应的表面张力分别为0.11 mmol/L及33.6 mN/m。两种表面活性剂的乳化性能相当,Na-DDEDTA泡沫性能比Na-DMA稍差,Na-DDEDTA亲水性更弱。松香基双子表面活性剂是一种良好的绿色化学品。     

十二烯基琥珀酸淀粉酯的表面性质研究

以直链十二烷基苯磺酸钠（LAS）为参照样,研究了十二烯基琥珀酸淀粉酯（DDSS）表面活性剂的表面张力、硬水稳定性、发泡力及泡沫稳定性等理化特性。结果表明：DDSS具有较好的表面活性,其临界表面张力（γcm）c和临界胶束浓度（cmc）分别为27.786 mN/m和0.49 g/L。DDSS在硬水中具有更好的稳定性,但发泡力和泡沫稳定性较低。DDSS在日化领域具有广泛的应用前景。     

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。     

妥尔油酸咪唑啉磺酸盐的合成及性能研究

分别用妥尔油脂肪酸FA1和FA2与羟乙基乙二胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应,合成了妥尔油酸咪唑啉磺酸盐TOS-1和TOS-2,测试了物化性能。研究表明,TOS-1的表面张力γ_(cmc)为29.65 mN/m,临界胶束浓度cmc为8.75 mg/L,TOS-2的表面张力γ_(cmc)为29.64 mN/m,临界胶束浓度cmc为23.77 mg/L,TOS-1的临界胶束浓度小于TOS-2,润湿性、乳化性能均优于TOS-2,泡沫低于TOS-2,是一类稳泡性较好的表面活性剂。     

新型磺基甜菜碱与聚丙烯酰胺作用的研究

合成了一种耐温抗盐表面活性剂,通过红外光谱分析了该表面活性剂的结构。将其与2500万分子量聚丙烯酰胺进行复配,考察了复配体系的表面、界面性能。研究结果表明：所合成的产物为目标产物;磺基甜菜碱表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）为2．19×10^-3mol／L,临界胶束浓度下的表面张力（γcmc）为25．51mN／m;加入聚合物后临界胶束浓度变为4．09×10^-3mol／L,γcmc变为26．65mN／m;表面活性剂质量浓度在0．8—1．5g/L,可使胜利原油油水间的界面张力达到超低数量级（10^-3mN／m）;聚合物的加入有利于乳状液的形成。     

两性离子双子表面活性剂的合成与性能

以十二烷基二甲基叔胺、1,3-二氯-2-丙醇和氯磺酸为原料合成了一种连接基团上接有硫酸酯基的两性离子双子表面活性剂(GS-S).产物结构经红外光谱和核磁共振氢谱进行确证,并对其表面张力、润湿性、油水界面张力、耐盐性、泡沫性和乳化性等性质进行了测试.结果表明,与结构相似的阳离子双子表面活性剂(GS-O)相比,合成的GS-S具有较高的表面活性、良好的乳化能力和泡沫性能,临界胶束浓度(CMC)仅为2.3×10-4 mol/L,临界表面张力(γCMC)为28.43 mN/m;当GS-S浓度为1×10-4 mol/L时,可将油水界面张力降至低界面张力(1.11×10-2 mN/m);可改变水在石蜡膜上的润湿状态,当GS-S浓度为1×10-3 mol/L时,接触角从110°左右(去离子水在石蜡膜上的接触角)降至约64°;另外,其还具有良好的耐盐性(NaCl质量浓度<35 g/L时不析出).     

糖酯表面活性剂在洗洁精中的应用

将辛烯基琥珀酸淀粉糖酯(简称糖酯)应用于洗洁精配方中,测试相关性质。结果表明,加入糖酯的洗洁精表面张力最低为27.232mN/m,临界胶束浓度(CMC值)为10g/L,低于市场上的洗涤剂对照样,泡沫高度最低为160mm,糖酯洗洁精洗盘数高于国标3.0,渗透性受糖酯影响较小。作为绿色表面活性剂,辛烯基琥珀酸淀粉糖酯在洗洁精的配方开发中具有潜在的应用前景。     

两性/阴离子表面活性剂复配体系性能研究

采用环氧氯丙烷与磷酸二氢钠反应制备中间体,再与十二叔胺反应,制备甜菜碱型磷酸酯两性表面活性剂,并与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行复配。测定复配前后产品的表面张力、临界胶束浓度、泡沫稳定性和乳化能力等性能。结果表明,在最佳合成工艺条件下,甜菜碱型磷酸酯两性表面活性剂的表面张力为30 mN/m,临界胶束浓度为7.98 g/L。对于复配体系,当甜菜碱型磷酸酯表面活性剂与SDBS以质量比6∶4进行复配时增效作用最好,其表面张力为23 mN/m,临界胶束浓度为4.84 g/L,对松节油的乳化性能较好。     

脂肪酸单乙醇酰胺硫酸酯盐的物化性能

用滴体积法测定了纯化脂肪酸单乙醇酰胺硫酸酯盐(MSN)系列产品水溶液的表面张力,发现当MSN疏水基碳数(n)由10增至16时,其表面过剩浓度(Γm)由2.37×10-6mol/m2增至2.88×10-6mol/m2,临界表面张力(γCMC)由28.79 mN/m降至23.86 mN/m,降低表面张力20 mN/m所需浓度的负对数(pC20)由3.53升为5.54,临界胶束浓度(CMC)由1.40×10-3mol/L降为0.52×10-3mol/L。在所测定的温度(25℃)下,logCMC=-2.13-0.07n;在胶束化过程中,TΔS0m ic对ΔG0m ic的贡献比ΔH0m ic大,MSN胶束化的主要驱动力是熵变。     

新型松香基功能表面活性剂的合成及性能

以歧化松香为原料,重结晶提纯得到脱氢枞酸,经酰氯化、酯化、磷酸化、成盐等反应合成四种可分解型的松香基酯表面活性剂（I、II、SAA-III 、SAA-IV）。用红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对四种可分解型松香基酯进行结构表征,并对化合物的临界胶束浓度（CMC）、表面张力（γ）、泡沫性能（FP）和乳化性能（EP）等性能进行研究。四种松香基表面活性剂均具有良好的表面性能：I、II、SAA-III 、SAA-IV的CMC值分别是4.69×10-3 mol/L 、5.15×10-3 mol/L 、2.65×10-3 mol/L和1.71×10-3 mol/L ,对应的γcmc值分别为48.2 mN/m、41.4 mN/m、34.6 mN/m和33.2 mN/m,松香磷酯类化合物的表面性能优于松香酯类化合物;乳化体系（石蜡/水）中分出 10 mL 水的时间分别为11 s、128 s、90和98 s;初始起泡高度分别为16 mm、18.5 mm、18 mm和23 mm,5 min后泡沫高度变化依次为6 mm、4 mm、4 mm和11.5 mm;松香酯化合物II具有优异的乳化性能,而松香磷酯化合物SAA-IV具有优异的起泡性能,但稳泡性弱。松香基酯类表面活性剂I、II的亲水性较弱,浊点温度约在90 °C,而松香磷酯表面活性剂SAA-III、SAA-IV的Krafft点温度约在40°C,且浊点和Krafft点均随碳链的增加而增大。以表面活性剂SAA-III为例,研究了其分解性能,表明其在pH为3和11时,温度140 °C和180 °C时均具有分解性能,表明其是一种可作为提供磷酸根的有机磷源。     

A Novel Bola‐Type Rosin‐Based Functional Surfactant and Its Synergistic Effect with Natural Surfactant Saponin

A novel bola‐type acrylic‐modified rosin ester tertiary ammonium salt surfactant (AETAS) with two hydrophilic groups and a rigid hydrophobic group was synthesized through a simple method from rosin acid, which is a natural raw material. The chemical structure of the synthesized surfactant was confirmed by infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance spectroscopy (¹H NMR and ¹³C NMR). The critical micelle concentration (CMC) of the AETAS was 0.44 g/L, and the surface tension at the CMC (γ_cmc) was 45.02 mN/m. Self‐assembly behavior of the AETAS in aqueous solution was characterized by transmission electron microscopy. The micelle diameter of the AETAS was about 150 nm in aqueous solution. We also explored the synergy of the AETAS and soapnut saponin. The binary surfactant compound systems of the AETAS and soapnut saponin had obvious synergistic effect in enhancing surface activity when the mass ratio of AETAS/soapnut saponin was 1:1. The γ_cmc of soapnut saponin was 47.70 mN/m when the concentration reached 0.46 g/L, but the γ_cmc of mixtures decreased to 44.26 mN/m at 0.30 g/L. The emulsification ability of the mixtures was significantly improved and the emulsion performance increased from 245 to 595 s when the mass ratio of AETAS/soapnut saponin was 1:1.     

由茶皂素改性得到的季铵盐TSQA性能研究

以茶皂素为原料,与N,N-二甲基-1,3-丙二胺反应,合成叔胺。再经3-氯-1,2-丙二醇季铵化,制备茶皂素季铵盐（TSQA）。在酰胺化反应中,n（茶皂素）∶n（N,N-二甲基-1,3-丙二胺）=1∶2.5,在130℃反应10 h,转化率80.9%。在季铵化反应中,n（叔胺）∶n（3-氯-1,2-丙二醇）=1∶2～2.5,在80～90℃,反应5～7 h,转化率96.4%。测定了TSQA的表面张力及泡沫、润湿、乳化性能,其中,TSQA的CMC为0.311 9 g/L,γCMC为41.43 mN/m;同时测定了TSQA对大肠杆菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的抑菌作用,其抑菌性能均优于茶皂素。     

无患子皂素的表面活性及复配增效性能

无患子皂素是一种天然非离子型表面活性剂,30℃时其临界胶束浓度(cmc)值为0.1g/L,最低表面张力(g_cmc)为48.48mN/m,具有较好的表面活性。30～60℃之间,无患子皂素的g_cmc与cmc值基本保持不变;溶液偏酸性时,无患子皂素的最低表面张力下降幅度较大,cmc值不变;盐度对无患子皂素表面性能有一定的影响。此外,无患子皂素具有较好的抗硬水能力,且与其他合成表面活性剂复配有一定的增效作用,尤其是与十六烷基三甲基溴化铵形成的复配体系,其临界胶束浓度增效50.0%,并且降低表面张力的能力增效4.08%。无患子皂素起泡性强,泡沫稳定,国标GB/T 7162—1994条件下(溶液浓度C=2.5g/L)泡沫高度H₀为135.6mm,且复配体系的初始泡沫高度均有一定的增加。     

居贝特十四醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐的合成及表面性能

以正庚醇为起始原料,经过Guerbet、Williamson等一系列反应合成出了具有支链结构的居贝特十四醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐[C14GA(EO)nCH2COONa,n=1-4]。用IR、NMR测定了所合成的表面活性剂的结构;用滴体积法测定了其表面张力。结果表明:该类表面活性剂有比较好的表面性能,并且随着分子中氧乙烯(EO)单元数的增多,该系列表面活性剂[C14GA(EO)nCH2COONa,n=1-4]的临界胶团浓度(CMC)以及临界胶团浓度时的表面张力(γCMC)降低,分别为:10．50 mmol/L,27．87 mN/m;0．85 mmol/L,26．00 mN/m;0．75 mmol／L,25．20 mN/ m:0．59 mmol/L,25．18 mN/m。讨论了该类表面活性剂的结构与表面活性的关系。     

假单胞菌O-2-2产鼠李糖脂的结构表征及理化性质

利用液相色谱/质谱联用仪分析了铜绿假单胞菌O-2-2以正十八烷为碳源所产鼠李糖脂生物表面活性剂的组成。共检出21种鼠李糖脂的同系物,都由1~2分子的鼠李糖和1~2个含β-羟基的碳链长度为8~12的饱和或不饱和脂肪酸构成;主要组分为α-L-吡喃鼠李糖苷-β-羟基癸酰-β-羟基癸酸和2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷-α-L-吡喃鼠李糖苷-β-羟基癸酰-β-羟基癸酸。该糖脂类生物表面活性剂可将水的表面张力降至28·6mN/m,临界胶束浓度为1·3×10-4mol/L,在120℃加热4h或者在ρ(NaCl)=100g/L或ρ(CaCl2)=20g/L的盐溶液中仍能保持表面活性。     

A Star-Shaped Anionic Surfactant: Synthesis,Alkalinity Resistance,Interfacial Tension and Emulsification Properties at the Crude Oil–Water Interface

In this research, a star‐shaped surfactant was synthesized through the chlorination reaction, alkylation reaction and sulfonation reaction of triethanolamine, which is composed of three hydrophobic chains and three sulfonate hydrophilic groups. The critical micelle concentration (CMC) of the surfactant was measured by the surface tension method, and the results showed that it had high surface activity with CMC of 5.53 × 10^?5 mol/L. The surfactant was superior in surface active properties to the reference surfactants SDBS and DADS‐C₁₂. The interfacial tension (IFT) of the studied crude oil–water system (surfactant concentration 0.1 g/L, NaOH concentration 0.5 g/L, and experimental temperature 50 °C) dropped to 1.1 × 10^?4 mN/m, which can fulfil the requirement of surfactants for oil displacement. An aqueous solution of the surfactant and crude oil was emulsified by shaking, which formed a highly stable oil‐in‐water (O/W) emulsion with particle size of 5–20 μm. The oil displacement effect was almost 12%.     

脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂合成与性能研究

以脱氢枞酸为主要原料合成了脱氢枞酰胺乙基磺酸钠表面活性剂,用红外光谱对其结构进行了表征。在25℃下测定了其表面张力,得到cmc=1.0×10-4mol/L,cγmc=31.99 mN/m。在25℃下用改进Ross-Miles法测定其泡沫性能,ρ(活性剂)=0.6 g/L时,起泡高度达到150 mm以上,稳泡性t1/2=16 min。在45℃条件下测定活性剂与大庆采油四厂脱水脱气原油的界面张力,w(活性剂)=0.2%时,体系的界面张力达到9.3×10-3mN/m;考察了NaCl对界面性能的影响,(ρNaCl)=0.3 g/L时,界面张力降低至2.0×10-3mN/m。     

Biosurfactant production from n-paraffins by an air isolate Pseudomonas aeruginosa OCD1

The potential production of biosurfactant was investigated with a strain of Pseudomonas aeruginosa OCD(1), which was isolated from air in our laboratory. The degradation of different hydrocarbons was studied with this microorganism. The values of surface tension and emulsification index of culture broth were very promising when n-octadecane was used as substrate. Characterization of biosurfactant revealed that the biosurfactant was rhamnolipid in nature. The surface tension of water was reduced to 31.5 mN/m from 72 mN/m with the critical micelle concentration of 35 mg/L. A low rhamnolipid concentration (< 5 mg/L) had a strong effect on reduction of surface tension.