新型氟碳离子型表面活性剂的合成与性能

本文以全氟己基乙基溴、2-甲氨基乙醇等为原料,反应合成中间体N-甲基-N-全氟己基乙基乙醇胺,再分别与碘甲烷、氯乙酸钠反应,合成了两种新型氟碳离子型表面活性剂。通过红外光谱、核磁共振、表面张力、热重分析等方法对合成产物的结构和性能进行表征。结果表明,所合成的表面活性剂具有良好的表面性能及热稳定性。     

新型含氟表面活性剂的制备及其在含氟丙烯酸酯乳液聚合中的应用

全氟辛酸盐(PFOA)类表面活性剂由于其优异的性能而被广泛应用,但也会对环境和人体造成危害,因此已经逐渐被限制和禁止使用.为了解决这一问题,本项目设计合成了满足当前环保要求的全氟己基乙酸盐类(APHA)表面活性剂,并对其结构和表面性能进行了研究,结果表明这类新型阴离子含氟表面活性剂的表面张力明显优于目前广泛使用的PFOA类表面活性剂.另外,以所制备的全氟己基乙酸铵作为含氟乳化剂,研究了甲基丙烯酸十二氟庚酯/甲基丙烯酸甲酯(DFHMA/MMA)的乳液聚合反应,通过对反应动力学、乳液粒径及乳液稳定性的研究,表明该含氟表面活性剂具有良好的乳化效果,能够作为PFOA的替代品使用.     

南京大学研发出新型双子型氟碳表面活性剂

南京工业大学开发了一种新型双子型氟碳表面活性剂，已取得专利。该表面活性剂是以亲水性的单酯二氯丙烷为联接基团的新型亲水柔性间隔基的双子型氟碳表面活性剂。该表面活性剂通过全氟烷基磺酰氟与N，N-二甲基-1，2-乙二胺或N，N-二甲基-1，3-丙二胺反应得中间产物N-[（二甲氨基）-烷基）全氟烷基磺酰胺，然后与单酯二氯丙烷进行季铵化反应而得产品。该表面活性剂能极大降低溶液的表面张力，起泡力强，去污力优良且无异味，色泽佳，复配性能好，合成工艺简单。     

新型含氟季铵盐表面活性剂的合成与表面性能

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)和全氟己基乙基碘为主要原料,合成了一种新型的含氟季铵盐表面活性剂。通过单因素和正交实验,考察了溶剂、反应温度、反应物摩尔比、溶剂体积和反应时间对MDEA转化率的影响,探讨优化出最佳工艺条件:溶剂为正丁醇,反应温度90℃,n(全氟己基乙基碘)∶n(MDEA)=2.5∶1,溶剂体积为8 mL,反应时间为42 h,转化率达到93.75%。通过傅里叶红外吸收光谱、质谱和核磁共振谱对目标产物进行表征,并通过测定其水溶液的表面张力研究了产物的表面活性。其临界胶束浓度(CMC)为1.518 mmol/L,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)为9.3 mN/m;单分子饱和吸附量、单分子饱和吸附面积和胶束化标准自由能分别为0.354×10-10 mol/cm2、4.69 nm2和-26.03 kJ/mol。与同类产品相比较,产物具有优异的表面性能。     

N-丁基全氟辛基磺酰胺的合成工艺的研究

含氟表面活性剂是特种表面活性剂中的重要品种,而N-丁基全氟辛基磺酰胺是含氟表面活性剂中应用范围比较广泛的品种。采用全氟辛基磺酰氟与正丁胺为原料合成N-丁基全氟辛基磺酰胺,研究了溶剂、催化剂、反应物配比、反应温度和时间等条件对反应的影响,利用红外光谱对反应产物的结构进行了表征分析。结果表明,N-丁基全氟辛基磺酰胺的较佳合成工艺为：异丙醚为溶剂,三乙胺为催化剂,全氟辛基磺酰氟：正丁胺配比为1：1．1,反应温度为60℃,反应时间为3h,产品收率为86．75％,表面张力为16mN／m。     

茶皂素单乙醇酰胺琥珀酸单酯硫酸钠乳化剂合成与性能研究

以茶皂素为原料,依次与单乙醇胺、顺丁烯二酸酐反应,制备茶皂素单乙醇酰胺琥珀酸,再与亚硫酸氢钠进行磺化反应,合成了一种新型表面活性剂茶皂素单乙醇酰胺琥珀酸单酯硫酸钠。考察了磺化一步的温度、原料配比、反应时间等因素对新合成表面活性剂表面张力的影响。结果表明,该新型表面活性剂同时具有阴离子及非离子型表面活性剂的优点,HLB值为19.06,表面张力低于茶皂素,起泡力及稳泡性优于茶皂素。适宜的磺化工艺为:温度80℃,茶皂素单乙醇酰胺琥珀酸与亚硫酸氢钠摩尔比1∶1,反应时间2.5 h。在此条件下合成的产品的表面张力、起泡高度及稳泡高度分别为39.61 mN/m,3.02 mL,1.41 mL。     

含氟表面活性剂发展简况

含氟表面活性剂（简称：FS）是近些年来逐步商品化的一种特殊性能的表面活性剂。与普通表面活性剂不同之处，FS主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为表面活性剂中的疏水基部份，然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团，根据亲水基团性质的不同分别制得阴离子型、阳离子型、非离子型及二性型等不同系列的FS产品。     

全氟己基乙醇的合成工艺研究

以全氟己基乙基丙烯酸酯为原料,通过酯交换法制备全氟己基乙醇,考察了催化剂种类、催化剂用量、物料摩尔比、反应温度和反应时间对全氟己基乙醇收率的影响。制备全氟己基乙醇的最佳工艺条件为:催化剂甲醇钠用量为原料总质量的0.5%,甲醇与全氟己基乙基丙烯酸酯的摩尔比为5∶1,反应温度为25℃,反应时间为6 h。在此工艺条件下,全氟己基乙醇的收率可达95%,经精馏操作,纯度可达99%以上。     

含氟表面活性剂发展现状及应用领域简要介绍

含氟表面活性剂（简称：FS）是近些年来逐步商品化的一种特殊性能的表面活性剂。与普通表面活性剂不同之处，FS主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为表面活性剂中的疏水基部份，然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团，根据亲水基团性质的不同分别制得阴离子型、阳离子型、非离子型及二性型等不同系例的FS产品。[第一段]     

驱油泡沫剂用氟表面活性剂的合成与表面性能

合成了油田泡沫剂配方中的含氟表面活性剂硫酸1,1-二氢-全氟-2,5-二（三氟甲基）-3,6-二氧代壬醇聚氧乙烯醚酯钠（I）。以1,1-二氢-全氟-2,5-二（三氟甲基）-3,6-二氧代壬醇为原料,经氯化亚砜作用后与聚乙二醇（PEG-n）反应,得到中间体1,1-二氢-全氟-2,5-二（三氟甲基）-3,6-二氧代壬醇聚氧乙烯醚醇。再经氯磺酸酯化反应与中和反应,得到阴离子表面活性剂硫酸1,1-二氢-全氟-2,5-二（三氟甲基）-3,6-二氧代壬醇聚氧乙烯醚酯钠。对化合物作了IR和ESI-MS化学结构表征。测定了产品（I）的表面性能、泡沫性能和乳化性能。Rf-PEG-600-SO3Na水溶液的临界胶束浓度为0.77 g/L,此时的表面张力为18.5 mN/m,发泡体积为390 mL,泡沫半衰期为17 min,乳化力为416 s。     

期刊文献

正一种枝杈型含氟季铵盐型阳离子表面活性剂的合成及其性能武宏科,沈海民,史鸿鑫摘要:以枝杈型含氟醚(4-全氟-[(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯]氧基苯基醚)为原料,通过磺酰化、胺解和季铵化,得到枝杈型含氟季铵盐型阳离子表面活性剂[N-4-全氟-[(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯]氧基苯磺酰胺基]乙     

新型季铵盐氟碳表面活性剂的制备及其在乳液聚合中的应用

以六氟环氧丙烷三聚体为原料,通过两步反应制备了2,5-二(三氟甲基)-3,6-二氧杂-全氟-1-壬酰胺基丙基二甲基丁基溴化铵(FOAB)。通过1H NMR、19F-NMR表征了FOAB的结构,且测试了FOAB的表面张力和热性能。结果表明:合成的新型季铵盐型氟碳表面活性剂FOAB具有优异的表面性能以及良好的热稳定性。另外,从六氟环氧丙烷三聚体出发制备了一种含氟单体(FOE),并将FOAB作为乳化剂应用于该单体的乳液聚合中,实验发现FOAB的乳化效果极佳,具备实际应用价值。     

含氟脱模剂的合成与应用研究

以氟碳聚合物为主要原料,经亲核取代反应,合成了含氟羧酸盐、磷酸盐、磺酸盐和聚乙二醇醚4种含氟表面活性剂;经复配得到含氟脱模剂,并进行了聚乙烯类基材的脱模性能和应用研究.结果表明,含氟表面活性剂的质量分数为0.1%时,其水溶液的表面张力在21～25 mN/m,复配的含氟脱模剂稳定性和脱模性能都较好,模具上喷涂1次含氟脱模剂可发泡加工20次以上.     

三硅氧烷聚氧乙烯醚磷酸酯的合成及性能研究

以端烯丙基聚氧乙烯醚、七甲基三硅氧烷和五氧化二磷为主要原料,合成一种三硅氧烷磷酸酯表面活性剂。测得其主要表面性能为:最低表面张力为23. 5 m N/m,临界胶束浓度为0. 03 g/L,渗透时间9 s。合成的表面活性剂表面张力低,渗透性能好,低泡性能好,泡沫稳定,抗温性能可达85℃。将合成产物应用于草甘膦除草剂中,可使杂草控制率控制在79%,高于使用普通表面活性剂125%左右。     

一种氟碳Gemini表面活性剂的合成与性能

以全氟辛基磺酰氟、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、环氧氯丙烷、氧氯化磷等为原料,合成出了以亲水性的磷酸二氯丙烷单酯为连接基团的亲水柔性间隔基双子型氟碳表面活性剂.通过红外光谱对合成的中间体和表面活性剂进行了结构表征.测试了该表面活性剂的水溶液最低表面张力为23.2 mN/m、临界胶束浓度为1.55 × 10-3mol/L、等电点pH为3.0～11.0,C20为2.82×10-7mol/L,考察了其发泡性等.并将合成的氟表面活性剂的表面性能与常用表面活性剂十二烷基硫酸钠进行比较,证实了该氟碳表面活性剂具有优越的表面活性.     

双尾及多尾氟表面活性剂在有机溶剂中的表面活性研究

拟通过增加油溶性氟表面活性剂分子中碳氟链的数目,从而增大有机溶剂表面吸附层的碳氟链密度,以提高其降低有机溶剂表面张力的能力。合成了2个系列的氟表面活性剂:将全氟辛基磺酰氟与二胺(NH_2(CH_2)nNH_2,n=2,3,6,10)反应,合成以磺酰胺键为连接基、分子中含有2个碳氟链的油溶性氟表面活性剂;通过全氟辛酸与多元醇(乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇和季戊四醇)反应,合成以酯键为连接基、分子中分别含有2,3和4个碳氟链的油溶性氟表面活性剂。研究了这2个系列氟表面活性剂在乙醇、乙酸乙酯、丁酮以及乙醇-乙酸乙酯-丁酮三元混合溶剂中的表面活性,考察了氟表面活性剂分子结构、溶剂种类对表面活性的影响。结果显示,单纯增加碳氟链数目与降低表面张力之间不具有必然的依赖关系,分子整体构型也很重要,同时有机溶剂的种类对氟表面活性剂溶液的表面张力有显著影响。     

一种新型含氟聚醚表面活性剂的合成与性能研究

以CH2=CH（CH2）9O（CH2CH2O）12H为原料合成了一种新型部分含氟的聚醚表面活性剂F（CF2）4CH2CHI（CH2）9O（CH2CH2O）12H。其具有良好的热稳定性,分解温度为230～410℃,在达到临界胶束浓度0.49 mmol/L时可将水的表面张力降至25.31 mN/m。这种表面活性剂与全氟辛酸铵（PFOA）有相近的表面性能,有望成为PFOA良好的替代品。     

N’-3-(二甲基)-丙基-(N-全氟丁基磺酰基-N-烷基磺酰基)-氧化胺的合成及表面性能

以全氟丁基磺酰氟与N,N’-二甲基-1,3-丙二胺为原料制备得到全氟丁基磺酰胺,然后分别与己基磺酰氯和辛基磺酰氯反应得到带烷基支链的全氟丁基磺酰胺,最后将两中间产物与过氧化氢氧化得N’-3-(二甲基)-丙基-(N-全氟丁基磺酰基-N-烷基磺酰基)-亚胺氧化物。通过MS和1H NMR等方法对产物进行了表征,表面张力等性能测试表明,产物具有较好的表面活性,可以作为全氟辛基磺酰胺类表面活性剂的替代品。     

甲基偶联双（壬基苯甲醚磺酸钠）的合成及性能研究

以“绿色试剂”碳酸二甲酯为原料,通过相转移催化甲基偶联双壬基酚的O-甲基化反应,合成得到中间体甲皋偶联双（壬基苯甲醚）,再经磺化、中和制得新型Genini阴离子表面活性剂——甲基偶联双（壬基苯甲醚磺酸钠）。测定了中间体和产物Gemini表面活性剂的红外光谱、质谱及核磁共振氢谱,并测定了Gemini表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度、增溶能力、钙皂分散力、钙离子稳定性、泡沫性能、乳化力及润湿力。结果表明,与LAS相比,本文合成的新型Gemini表面活性剂具有较低的表面张力值,cmc降低约一个数最级;且钙皂分散力、钙离子稳定性、稳泡力及乳化力均优于LAS。     

可聚合阳离子含氟表面活性剂的合成与性能

该文以全氟烷基乙基醇(PFEA)为原料,设计合成了3种不同含氟链段长度的可聚合阳离子含氟表面活性剂——N-(乙酸全氟烷基乙基酯)-N-(乙醇丙烯酸酯)二甲基溴化铵(PFDM),通过核磁共振氢谱(1HNMR)对其结构进行了表征。利用Zeta电位测定、表面张力测定等手段考察了不同含氟链段长度对PFDM表面活性的影响,并证明了PFDM的可聚合性。结果表明,随含氟链段的增长,PFDM在水介质中形成胶束的胶束聚集数逐渐增大,CMC呈指数下降,表面活性逐渐增强,且具有良好的可聚合性。