三联阴离子表面活性剂的合成及其表面化学性能

采用丙三醇、环氧氯丙烷、十二醇及氯磺酸为主要原料合成了三联阴离子表面活性剂Ⅲ-12S.采用元素分析、液相色谱和质谱对产物结构进行表征,通过表面张力的测定研究了其在不同温度和不同反离子浓度下的表面化学性质,并计算了其溶液的胶团化热力学函数.结果表明,表面活性剂Ⅲ-12S具有更低的临界胶团浓度(cmc)和降低表面张力的能力,40℃、c(NaCl)=0.20 mol/L时,最低表面张力(γcmc)和cmc分别为27.54 mN/m和4.898×10-5mol/L.其胶团化热力学函数表明其形成胶团的过程为熵驱动.     

非对称双子季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

以十二烷基二甲基叔胺、盐酸、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基十二烷基氯化铵,后与3种不同烷基链长的长链烷基叔胺反应,得到3种非对称Gemini季铵盐阳离子表面活性剂(Ⅰ～Ⅲ)。通过IR光谱,1HNMR确证了中间体及目的产物的结构。测定了产物的临界胶束浓度cmc及γcmc。cmc分别为1 07×10-3mol·dm-3、1 99×10-3mol·dm-3和9 55×10-3mol·dm-3,γcmc分别为40 9mN·m-1、48 0mN·m-1和50 9mN·m-1。结果表明:所合成的非对称Gemini季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。     

烷基氯化铵季铵盐的抗菌性能研究

利用多种烷基胺、氯甲烷、乙醇和乙醚为原料，合成了阳离子表面活性剂——烷基氯化铵。通过IR光谱测定，表明合成的阳离子表面活性剂为季铵盐化合物；通过研究烷基氯化铵对微生物最低抑制浓度(MIC)的测定，确定了烷基氯化铵的最低使用量和最佳杀菌浓度范围；并测定了烷基氯化铵的临界胶束浓度(cmc)。     

新型Gemini阳离子表面活性剂的合成及其性能研究

在中性或弱酸性水溶液中,二乙胺和环氧氯丙烷反应生成季铵盐中间体,再与十二烷基二甲基胺反应制备了新型多烷基多季铵盐Gemini型阳离子表面活性剂.其临界胶团浓度(CMC)为4×10-6 mol·L-1、克拉夫点(Krafft point)＜0℃.     

头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂的合成与性能

以溴代烷、二乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一类头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂亚丁基-1,4-双(烷基二羟乙基溴化铵)(m-4-m(OH),m=8,10,12,14),通过核磁共振氢谱(~1H NMR)和质谱(MS)对中间体和目标产物的结构进行表征。通过表面张力仪和电导率仪测定m-4-m(OH)在水溶液中的平衡表面张力(γ_(cmc))和临界胶束浓度(cmc),并测定了其水溶液的乳化性能和泡沫性能。结果表明,烷基链越长,表面活性剂越容易自发形成胶束,14-4-14(OH)的cmc最低,可达0.48 mmol/L,γ_(cmc)为33.6 mN/m;头基中引入羟基可有效降低表面活性剂的cmc和γ_(cmc);随着烷基链的增长,乳化性能越好;起泡性随着烷基链的增长呈先升后降的趋势。     

端羟基季铵盐Gemini表面活性剂的胶团化行为研究

合成了一种新的离子头基上含羟乙基的季铵盐阳离子Gemini表面活性剂反丁烯撑基双(十六烷基二羟乙基)溴化铵[G(OH)],考察了G(OH)水溶液的胶团行为。结果表明:G(OH)的临界胶团浓度(CMC)随着温度的升高逐渐增大,25℃时为0.90mmol/L,胶团化过程为熵驱动过程,羟基的引入增加了其水溶液的稠度。     

酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了一系列酯基Gemini型季铵盐表面活性剂烷基-α,ω-双(二甲基酰氧乙基溴化铵),标记为II-m-n(m=12,14;n=3,4,6);采用红外光谱和核磁共振进行结构表征.测定了相关的性能,结果表明,酯基Gemini型季铵盐表面活性剂具有很强的胶束生成能力,其临界胶束浓度(cmc)为2.63×10-4～ 4.17×10-4 mol·L-1(m=12)及2.88×10-5～ 4.46×10-5 mol·L-1(m=14),分别比相应的单季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度低两个数量级;其泡沫稳定性、乳化性能和杀菌性明显优于相应的单季铵盐表面活性剂.     

季铵盐双子表面活性剂与HPC在水溶液中的相互作用

采用稳态荧光和电导方法研究了系列季铵盐阳离子双子表面活性剂C12-S-C12·2Br(S代表亚甲基的个数)与水溶性高分子羟丙基纤维素(Hydroxypropyl cellulose,HPC)在水溶液中的相互作用。实验结果表明:在低于双子表面活性剂自身临界胶团浓度(Critical miceue concentration,cmc)时,在HPC分子上发生了聚集。当E12-S-C12·2Br/HPC体系混合溶液中C12-S-C12·2Br。的浓度达到c2(c2>cmc)时才有表面活性剂自由胶团生成。揭示了临界聚集浓度(Critical aggregation concentration,cac)和C12-S-C12·2Br/HPC体系混合溶液中自由胶团生成浓度c2与系列C12-S-C12·2Br表面活性剂cmc的比例关系及与链接链S的关联。     

烷基四甲基胍双子表面活性剂的合成与性能

以十二烷基伯胺和四甲基脲为原料合成了十二烷基四甲基胍及其盐酸盐.后者再与环氧氯丙烷反应制备了十二烷基四甲基胍双子阳离子表面活性剂,通过IR和~1HNMR鉴定了其结构,并考察了其性能.结果表明,十二烷基四甲基胍双子表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)为2.5×10~(-4)mol/L,γ_(cmc)为28.5 mN/m,其表面活性明显高于单十二烷基胍盐酸盐.最后以十二烷基四甲基胍双子表面活性剂为模板剂制备了纳米SiO_2粒子.     

十二烷基多季铵盐Gemini型阳离子表面活性剂的合成

控制反应物乙二胺与环氧氯丙烷的配比,得到乙二胺与环氧氯丙烷的摩尔比分别为1∶5、1∶4、1∶1的产物。然后与自制十二烷基二甲胺进一步反应制备十二烷基多季铵盐Gemini型阳离子表面活性剂,反应条件是:反应温度60℃;反应时间1h;反应溶剂、水和乙醇的混合溶剂。通过测定不同浓度下溶液的表面张力,得到其产物Ⅰ、Ⅱ的临界胶束浓度为0.05%(质量百分比)左右。说明产品具有很低的临界胶束浓度和较好的表面活性。进一步的实验证明:合成产物具有较好的发泡力、稳泡力和金属腐蚀的抑制性能,并考察了其与阴离子表面活性剂的复配性能。