聚乙二醇甘氨酸酯衍生物双子表面活性剂研究

分别以氯乙酸乙二醇双酯、氯乙酸一缩二乙二醇双酯、氯乙酸二缩三乙二醇双酯、氯乙酸三缩四乙二醇双酯与十二烷基二甲基胺反应,合成了4种连接基为聚氧乙烯醚双乙酸酯基的双子季铵盐阳离子表面活性剂(分别记为SAA1、SAA2、SAA3、SAA4),用IR谱、1H-NMR谱表征了其结构,利用荧光探针方法测定了胶束聚集数及胶束浓度,并研究了其水溶液的性质.结果表明:SAA1、SAA2、SAA3、SAA4的临界胶束浓度分别为0 91、0 71、0 69、0 32mmol/dm3.当表面活性剂浓度为1 4×10-2mol/L时,SAA1、SAA2、SAA3、SAA4的胶束聚集数分别为32、36、38、48,胶束浓度分别为4 0×10-4、3 8×10-4、3 3×10-4、2 8×10-4mol/L.SAA1、SAA2、SAA3、SAA4的瞬时泡高分别为162、168、173、175mm.     

丙三醇为联接基的新型表面活性剂的合成及表征

采用丙三醇三缩水甘油醚、长链醇和1,3-丙烷磺内酯为原料合成一系列新型三聚阴离子表面活性剂,该分子结构中含有6个抗盐性能优良的醚键和3个抗温性优良的磺酸根基团。采用红外光谱、元素分析法、质谱及差示扫描量热法对合成的表面活性剂进行结构表征和耐温实验。测试了25℃下,疏水链碳数为12的该类表面活性剂临界胶束浓度低至6.67×10-5 mol/L,对应的表面张力为25.78mN/m。实验结果表明,该类表面活性剂的表面活性优于相应碳链的常规表面活性剂;并且疏水链长度的增大,有利于表面活性的提高。     

Gemini表面活性剂N,N’-双脂酰基乙二胺二乙磺酸钠的性能研究

采用乙烯基磺酸钠、乙二胺、高级脂肪酸等为主要原料,通过加成和酰化反应合成了一系列Gemini表面活性剂——N,N’-双脂酰基乙二胺二乙磺酸钠,考察了其表面张力、乳化性、增溶性和泡沫性等,并与传统表面活性剂进行了比较。结果表明,N,N’-双辛酰基乙二胺二乙磺酸钠（DTM-8）、N,N’-双癸酰基乙二胺二乙磺酸钠（DTM-10）、N,N’-双月桂酰基乙二胺二乙磺酸钠（DTM-12）的临界胶束浓度（cmc）分别为2.0,0.5,0.4 mmol/L,比传统表面活性剂低约一个数量级;临界胶束浓度下的表面张力分别为35.0,26.7,20.8 mN/m。DTM-8,DTM-10,DTM-12对正己烷的最大增溶量分别为0.85,0.87,0.91,高于十二烷基苯磺酸钠（0.64）和十二烷基三甲基氯化铵（0.68）;表面活性剂的乳化能力,起泡性和稳泡性均随着烷酰基碳链的增长而增强。     

两亲性壳寡糖衍生物的制备、表征及对疏水性染料TO的包覆

以天然高分子壳聚糖为原料,通过在壳聚糖2位—NH2上引入部分疏水性烷基,在6位-oH和2位-NH,上引入亲水性羟乙基,制得N-月桂基-O,N-羟乙基壳聚糖（LGC）两亲性衍生物,分别用FTIR、HNMR和元素分析等技术对其结构进行表征．此壳聚糖衍生物在水相中自组装形成胶柬,以芘为荧光探针研究了其自聚集行为,结果表明制得的自聚体具有较小的临界胶束浓度（CMC为1．67×10-2mg／mL）,并用此壳聚糖胶束对疏水性染料噻唑橙（TO）进行了包覆,发现包覆后染料的荧光强度显著增强．     

两性/阴离子表面活性剂复配体系研究

研究了椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB）/十二烷基苯磺酸钠（LAS）复配体系形成临界胶束浓度的变化规律和不同价态无机盐对复配体系临界胶束浓度、泡沫性能的影响.结果表明：复配体系在降低临界胶束浓度能力方面可以产生协同增效作用,在LAS与CAB之比为5∶5~2∶8时,协同效应显著,其中LAS与CAB的比为3∶7时,为体系最佳复配比.低浓度的无机盐能使复配体系的临界胶束浓度下降,发泡力上升.无机盐浓度过大时,表面活性剂的稳泡性和发泡力却大幅度下降.不同价态的无机盐对表面活性剂混合体系的泡沫性能影响规律是Na＋SN 1671-1513     

离子液体双子咪唑表面活性剂的合成

为了提高传统表面活性剂在溶液中的表面活性,合成了以亚甲基链为联接基团、具有对称结构的系列双子咪唑离子液体型表面活性剂.对目标产物结构进行核磁共振氢谱表征.测定了25℃下双子咪唑离子液体表面活性剂水溶液的表面张力.结果表明:合成的系列双子咪唑表面活性剂均为目标产物;在联接基团长度一定的情况下,疏水基团碳原子数增加,分子在空气/水界面吸附的趋势增大,其临界胶束浓度和吸附量逐渐减小,吸附面积和pc20逐渐增大,而表面张力受疏水链长影响较小,表现出较高的表面活性;此外,在疏水基团链长一定的情况下,联接基团长度较短的双子咪唑表面活性剂具有较高的降低表面张力的效率和能力,更容易在空气/水界面发生吸附.     

枝状Gemini咪唑表面活性剂的合成、表征及性能

为研究枝状连接基对Gemini咪唑表面活性剂性能的影响,以2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇为连接基合成枝状的Gemini咪唑表面活性剂2,4-二(溴化-3-烷基咪唑)-1,3-丙二醇([Cn-P-Cn]Br2),其中n=10,12,14.通过表面张力法和电导法测量其表面活性并计算25℃时胶束形成的各项性能参数:临界胶束浓度(ccmc)、表面饱和吸附量(Γcmc)、表面活性剂分子在空气/水界面的最小横截面积(Amin)、效率因子(pC20)和表面压(πcmc)等.结果表明,不同链长的3种表面活性剂具有很高的表面活性,所有表面活性剂胶束形成的吉布斯自由能(ΔGm)均为负值,说明常温常压下胶束的形成是自发过程.     

基于临界胶束浓度的三元复合驱采出水稳定性研究

通过对大庆油田二厂南四-8（弱碱）和四厂三元-6（强碱）三元复合驱采出水水质特性进行测定,结合采出水粒径分布和形貌特征,利用临界胶束浓度（CMC）理论探索采出水的稳定性,并分析了驱油剂、温度、pH和无机盐对采出水CMC的影响。采出水CMC远小于原水浓度,表明三元水体系中形成双分子层;采出水CMC受体系pH影响相对较大,即驱油剂中的碱可与原油中的活性物发生皂化反应生成有机酸盐,具有一定的亲水亲油活性;聚合物在增大采出水粘度同时具有表面活性剂的性质,在碱的作用下部分水解,形成聚电解质,促进双电子层的形成。     

摩尔电导率法测定表面活性剂的临界胶束浓度

本文介绍了测定离子型表面活性剂临界胶束浓度（CMC）的简便方法．     

2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠的 合成及其胶束化行为研究

以丙烯腈与1-十二烯为主要原料合成了可聚合表面活性剂2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠（SADS），用红外光谱、核磁共振谱和质谱确认了SADS的化学结构。用表面张力法（滴体积法）与电导法测定了SADS在25℃温度下的临界胶束浓度（CCMC）。用稳态荧光光谱法测定了CCMC．和胶束的微极性。结果表明，以丙烯腈与1-十二烯为原料可较顺利地合成SADS，25℃下用表面张力法和电导法测得SADS的CCMC分别为6．15mmol／L和5．8mmol／L，对应的表面张力为32．4mN／m，表明SADS具有较高的表面活性。与普通阴离子表面活性剂相比，由于SADS特殊的分子结构，其在液一气界面的过剩饱和吸附量较小而单分子截面积较大。     

脂肪胺聚氧乙烯醚与LAS复配体系的表面活性

研究了脂肪胺聚氧乙烯醚（AE18）和十二烷基苯磺酸钠（LAS）在水溶液中相互作用。通过表面张力法测定了AE18和LAS不同比例下的临界胶束浓度（CMC）。两种表面活性剂以任何比例复配时,复配体系的CMC都明皿低于LAS的CMC;并且在摩尔比n（LAS）：n（AE18）=1：9时,混合体系的CMC比任何单一表面活性剂CMC都低。复配体系达到CMC时的表面张力（γCNC）介于两种表面活性剂之间。运用Clint提出的理想混合胶团公式对CMC值进行了计算,与CMC实验值比较．发现随AE18摩尔分数的增加,CMC的实验值与计算值相近。     

新型乳化剂的合成及在苯丙乳液的应用

以衣康酸(IA)、壬基酚聚氧乙烯醚NPEO(10)和亚硫酸钠为基本原料,经过酯化反应和磺化反应,合成了新型乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚衣康酸单酯磺酸二钠盐。考察了反应温度和物料物质的量比对反应体系的影响;进而将其应用到苯丙乳液,并与传统乳化剂的用量进行对比。结果表明:反应条件为n(NPEO(10))/n(IA)=1.00∶1.06,n(IA)/n(Na2SO3)=1.00∶1.06,酯化温度为120℃,磺化温度为90℃,反应时间5h下合成的乳化剂,在乳化剂质量分数为2.4%时得到稳定的苯丙乳液用量比传统乳化剂少20%。     

聚醚改性氟硅表面活性剂的合成与溶液性质研究

通过阴离子开环聚合和硅氢加成反应得到聚醚改性氟硅表面活性剂和聚醚改性硅氧烷表面活性剂;并用核磁和红外来表征其结构。对聚醚改性有机硅表面活性剂和氟硅氧烷表面活性剂以及全氟表面活性剂进行溶液性质的研究发现：全氟表面活性剂的最小表面张力最低,聚醚改性氟硅表面活性剂的最小表面张力比聚醚改性的硅氧烷要高;对于相同的亲水链段和疏水链段聚醚改性的氟硅氧烷,其临界胶束浓度（CMC）比聚醚改性硅氧烷小;聚醚改性硅氧烷亲水链段的长度增加,CMC减少;而聚醚改性氟硅氧烷的疏水链段长度增加,CMC增加。     

含氟苯丙乳液的合成及其耐水性

含氟聚合物以其优异的耐热性、耐化学腐蚀性、耐候性在很多领域得到了广泛的应用.以十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚为复合乳化剂,利用预乳化工艺、半连续滴加乳液聚合方法,通过在聚合过程中加入含氟的丙烯酸酯单体引入氟原子,合成了含氟的苯丙乳液.考察了含氟单体量对共聚物乳液性能和乳胶膜吸水性能的影响,并进行了红外光谱和热失重分析研究,结果表明:在聚合中引入氟元素后乳胶膜的对水的抗润湿性大大提高,且随着含氟单体量的增加,防水性能逐渐增加,吸水率可最低降至8.9%;同时,红外光谱分析发现共聚物中含氟基团的存在,说明氟改性苯丙乳液成功;由热失重分析可知,该聚合物的热稳定性较强,可在较宽的温度范围内使用.     

pH法测定杨梅单宁临界胶束浓度(CMC)及CMC的影响因素探讨

杨梅单宁(bayberry tannin,BT)的临界胶束浓度(CMC)是杨梅单宁溶液的一个重要物理参数。实验利用pH法测定水溶液中杨梅单宁分子形成胶束形态前后H+浓度的突跃,以pH-CBT做图测定杨梅单宁溶液的CMC值,并且探讨杨梅单宁溶液CMC值的影响因素。结果表明:303.0 K时杨梅单宁的CMC值为1 067.9 mg/L,且该值受溶液温度、无机离子种类与用量的影响;CMC值随温度升高呈现先减小后升高的趋势,313.0 K时降低为1062.0 mg/L;Na+和Ca2+的加入使CMC值降低,且由于Ca2+比Na+所带电荷量更大,造成CMC值更低;303.0 K时加入相同用量(10 mmol/L)的Na+和Ca2+,使杨梅单宁溶液的CMC值分别降低为897.5 mg/L和891.4 mg/L。     

离子液体（C14mimBr）在混合溶剂中胶束行为的研究

利用电导法研究了离子液体表面活性剂溴代-1-十四烷基-3-甲基咪唑在混合溶剂以及不同温度下的胶团化行为。通过电导率数据计算了临界胶束浓度（CMC）和反离子缔合度（g）。应用相平衡模型估算了表面活性剂胶团形成的热力学参数。标准摩尔吉布斯自由能（△Gm）总是负值,表明了胶团化行为的自发性,而且与温度无关。当乙二醇（EG）体积分数在10％、15％的时候,胶团形成是焓一熵补偿效应,相反在乙二醇体积分数20％的时候胶团化行为是焓驱动的。     

新型氟硅表面活性剂的制备及其表面活性

以1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3′,3′,3′-三氟丙基)环三硅氧烷(D3F)、八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基环四硅氧烷(D4H)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,经酸催化开环聚合制得含氟含氢聚硅氧烷(FPHMS),再和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(F6)在铂催化下经硅氢加成反应合成了一种新型氟硅表面活性剂(FSS).用红外光谱(IR)对FSS的结构进行了表征,并对FSS的表面性能等进行了测定.结果表明:FSS水溶液的临界胶束浓度(cmc)为1.0g·L-1,cmc处的表面张力(γcmc)为23.5mN·m-1.质量分数为0.5%的FSS水溶液的发泡力为1.53,5min的稳泡性为0.375,对苯的増溶力为13.7,对煤油、50#机油和苯的乳化力分别是9s、27s和28s,在硬水中的稳定性为5级.     

壬基酚聚氧乙烯(10)醚衣康酸单酯磺酸二钠盐的合成

以壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、衣康酸(IA)和亚硫酸钠为原料,通过酯化反应和磺化反应成功合成了壬基酚聚氧乙烯醚衣康酸单酯磺酸二钠盐。考察了反应温度、反应时间和物料物质的量比对反应体系的影响,得到的最佳工艺条件为:OP-10与IA的物质的量比为1∶1.05,酯化温度120℃,酯化时间4 h;酯化产物与亚硫酸钠物质的量比为1∶1.05,磺化温度90℃,磺化时间4 h。并通过红外光谱(IR)对产品结构进行对比分析,确定产物结构。     

十二烷基硫酸钠溶液的荧光光谱特性研究

十二烷基硫酸钠（SDS）是一种重要的荧光增敏荆，为了弄清SDS溶液的荧光特征并探讨其荧光产生机制，利用稳态荧光光谱仪分析了配置的多组样品，结果发现：低浓度时SDS溶液仅有1个荧光峰，位于300nm附近；当达到临界胶团浓度时，在330nm处出现第2个峰．300nm处的第1荧光峰由SDS单分子亲水基-OH中氧原子受激产生；330nm处的第2荧光峰则由胶团表面-OH中氧原子受激产生．配位物的不同使-OH的n电子受激后跃迁至不同的能级从而导致发射荧光波长的变化．