含酯基双子季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

分别以氯乙酸辛酯 ,氯乙酸十二醇酯、氯乙酸十四醇酯和四甲基乙二胺反应合成了相应的含酯基双子季铵盐阳离子表面活性剂化合物 (Ⅰ～Ⅲ )。滴体积法测定化合物Ⅰ～Ⅲ的表面张力和cmc。γcmc分别为2 7 3 1、 3 3 73和 3 4 0 1(mN/m) ,cmc分别为 5 0 1× 10 -3 、 3 98× 10 -3 和 3 16× 10 -3 (mol/dm3 )。     

含酯基双子表面活性剂的合成

以长碳链烷基酸与2-二甲氨基乙醇、盐酸、环氧氯丙烷为原料,通过3步反应合成了3种季铵盐阳离子双子表面活性剂。正交试验确定合成目标产物的最佳反应条件为:中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基月桂酸乙基氯化铵与二甲基脂肪酸乙基叔胺的物质的量比为1∶1.1,100℃下反应12h。3种目标产物结构均通过IR、1HNMR得到证实。     

双酯基阳离子Gemini表面活性剂的合成

以环氧氯丙烷,月桂酸为原料合成月桂酸丙(2-羟基-3-氯)酯中间体(CHPL),再与四甲基乙二胺进一步反应合成标题化合物(CEGS).研究了反应时间、反应温度和反应物投料物质的量比对CEGS收率的影响,确定合成目标产物的最佳反应条件为异丙醇作反应介质,中间体CHPL,与四甲基乙二胺(TMED)的物质的量比为2.2:1,异丙醇的回流温度下反应30 h,回收率82.2%.终产物结构通过IR和1HNMR分析得到证实.     

酯基Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的研究进展

含酯基季铵盐表面活性剂具有良好的表面活性及生物降解性能而广受国内外学者关注。本文回顾了近几年来国内外对可降解的含酯基双子季铵盐（对称型、非对称型及含杂环型）的研究概况,并简要介绍产物作为消毒杀菌剂、金属腐蚀抑制剂、乳化剂、泡沫剂、基因载体等在工业上的应用。最后,指出通过分子设计开发性价比优异的新型表面活性剂、优化合成工艺、提高与传统表面活性剂的配伍性能等是当前的研究热点。     

新型酯基咪唑类表面活性剂的合成与性能

以月桂酸、二溴新戊二醇和N-甲基咪唑为主要原料,经酯化、季铵化反应合成了一种新型双酯双咪唑类表面活性剂二溴-1,3-双(3-甲基咪唑)-2,2-双(十二酸酯甲基)-丙烷(EminC12)。实验得到酯化反应条件:n(月桂酸)∶n(二溴新戊二醇)=2.2∶1,反应温度为115℃,反应时间7 h,对甲苯磺酸为催化剂,甲苯为带水剂,得到中间体1,3-二溴-2,2-双(十二酸酯甲基)-丙烷(DEC12),产率为87%;季铵化反应条件:反应温度150℃,反应时间5 h,目标产物产率可达80%;产物结构通过元素分析、IR、1HNMR得到证实。25℃时其水溶液的临界胶束浓度为0.3 mmol/L,表面张力为39 mN/m,具有较好的起泡性和稳泡性。     

酯基双子表面活性剂的合成及性能

以环氧氯丙烷、己二酸为原料合成二元酸酯中间体(DBA),再与十二烷基二甲基胺进一步反应合成双酯基阳离子双子表面活性剂(CEGSA)。研究了反应时间、反应温度和催化剂用量对生成物(CEGSA)收率的影响,终产物用傅立叶红外变换仪和元素分析仪进行定性分析;用两相化学滴定法测定活性物含量,产物活性物质质量分数达到93.4%以上,其cmc为0.28 mmol/L,表面张力γcmc=36.5 mN/m。     

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。     

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.     

咪唑啉基季铵盐型双子表面活性剂的合成与性能

以环氧氯丙烷为连接剂,油酸、二乙烯三胺分别为疏水和亲水基团的初始原料合成了一种咪唑啉基季铵盐型双子表面活性剂,通过IR1、HNMR确证了目标产物结构。研究了其在水溶液中对苯的乳化力、稳泡能力、亲水亲油平衡值、表面张力的影响。动态激光散射法测试了双子咪唑啉基季铵盐乳化制备O/W型乳状液的乳胶粒径尺寸,利用双子表面活性剂作为乳化剂,油酸为分散相。静态失重法评价了双子表面活性剂作为缓蚀剂对Q235钢在质量分数8%溶液中的缓蚀性能。结果表明,所合成的双子咪唑啉基季铵盐具有较好的表面活性,临界胶束浓度CMC约为2×10-4mol/L,γCMC为31.40 mN/m,HLB值为14.2,对苯的乳化能力及稳泡性能良好。该乳液稳定,在25~50℃时,O/W乳液的胶粒尺寸在216~236 nm,是一种性能良好的O/W型乳化剂。失重法测定结果表明,该双子咪唑啉基季铵盐型表面活性剂缓蚀性能优于相应单链咪唑啉季铵盐表面活性剂。     

酯基型双子表面活性剂的合成及驱油性能

采用丁二酸酐、N,N-二甲基乙醇胺和溴代烷C_nH_(2n+1)Br(n=10、12、14、16、18)通过两步反应制备了含酯基的阳离子双子表面活性剂[简称为GSn-EG-n(n=10、12、14、16、18)]。利用FTIR、~1HNMR对GS14-EG-14结构进行表征,用表面张力仪、电导率仪、荧光光谱仪(FLD)、光学接触角测量仪和界面张力仪对GSn-EG-n的溶液性质进行测定。结果表明,随着碳链长度的增加,表面活性剂越易聚集缔合成胶束,GS18-EG-18临界胶束浓度(CMC)最低达到2.14×10~(-5)mol/L,GS14-EG-14溶液的表面张力最低降至33.50 m N/m。通过测定不同温度下溶液的电导率,发现其电导率随着温度的升高而增大。乳化性和润湿性测试结果表明,GS14-EG-14乳化系统中,油/水分离时间达到180 min,且在聚四氟乙烯板(简称PTFE)上的接触角为69.3°,说明GS14-EG-14具有很好的乳化性能和润湿性能。GS18-EG-18仅用28 min可以将油/水界面张力降低至8.6×10~(-3)m N/m。GSn-EG-n的最终驱油效率达54.2%。     

月桂酸阳离子酯表面活性剂的合成与性能

以失水甘油基三甲基氯化铵(GTMAC)与月桂酸反应生成阳离子单酯表面活性剂2-羟基-3-月桂酰氧基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TCMESA),较佳合成条件为:n(月桂酸):n(GTMAC)=1.0:1.1,85℃下反应8 h,w(阳离子酸性树脂)=3%.另研究了TCMESA的发泡力、稳泡性及乳化力,并将其与阴离子表面活性剂复配应用于洗发香波中.     

季铵盐有机硅双子表面活性剂的合成及性能研究

以丙酮和正己烷为溶剂,聚乙二醇二缩水甘油醚和羟基封端聚二甲基硅氧烷为主要原料在四丁基溴化铵(TBAB)和氢氧化钠(Na OH)的催化下合成环氧基聚醚改性硅氧烷(EPEPS),再与N,N-二甲基长链烷基胺〔C_mH_(2m+1)NH(CH_3)_2〕在无水乙醇溶剂中、盐酸催化下进行季铵化反应,制备季铵盐有机硅双子表面活性剂(mpsi-m),通过FTIR和1HNMR对目标产物进行结构表征,研究m-psi-m中疏水链长度对其表面活性、临界胶束浓度、润湿性能以及乳化稳定性的影响。结果表明,随着疏水链长度的增加,m-psi-m的表面活性和润湿性能下降,临界胶束浓度增大,乳化稳定性增强。     

双子季铵盐表面活性剂的制备及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺C12H25(CH3)2N、盐酸、环氧氯丙烷为原料合成了一种双子季铵盐表面活性剂GC12,经红外光谱和核磁共振氢谱证实其结构并研究了其表面活性、泡沫性能、乳化性能、HLB值及乳液的粒径分布。结果表明,GCl2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)值仅为1.07×10-3mol/L,γcmc值为36.5 m N/m,HLB值为12.5,在15⁵5℃下乳液颗粒平均直径为120 nm,是良好的O/W型乳化剂。     

双子季铵盐表面活性剂的制备及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺C12H25(CH3)2N、盐酸、环氧氯丙烷为原料合成了一种双子季铵盐表面活性剂GC12,经红外光谱和核磁共振氢谱证实其结构并研究了其表面活性、泡沫性能、乳化性能、HLB值及乳液的粒径分布。结果表明,GCl2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)值仅为1.07×10-3mol/L,γcmc值为36.5 m N/m,HLB值为12.5,在15~55℃下乳液颗粒平均直径为120 nm,是良好的O/W型乳化剂。     

一种酯型双子表面活性剂的合成及其协同效应

通过酯化、溴代和季铵化反应,合成了以乙氧基为联接基的酯型双子(Gemini)阳离子表面活性剂N,N′-双(二甲基十二酸乙酯基)乙醚溴化铵([C11H23COOCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OOCC11H23].2Br-,Ⅱ-12-EO2)。以表面张力法和稳态荧光法考察了Ⅱ-12-EO2与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系在40℃时0.1 mol.L-1溴化钠水溶液中的表面化学性质和胶束化行为。得到Ⅱ-12-EO2的临界胶束浓度(cmc)为1.25×10-4mol.L-1,最低表面张力(γcmc)为28.4 mN.m-1。采用稳态荧光法以芘(Py)为荧光探针,Ⅱ-12-EO2的胶束栅栏层的微极性,较一般表面活性剂大,达到1.4,与SDS的复配体系在1.2左右;以十二烷基溴化吡啶为猝灭剂,测定体系的胶束聚集数为15。运用非理想混合表面活性剂分子相互作用理论计算出Ⅱ-12-EO2与SDS复配体系的相互作用参数(β),复配体系具有降低表面张力效率、形成胶束能力和降低表面张力能力方面的协同效应。     

双子表面活性剂型页岩抑制剂的合成及性能

以二乙醇胺、溴代十二烷和二溴乙烷为原料,采用“两步法”合成了一种新型双子表面活性剂型小阳离子页岩抑制剂：N1,N2-双十二烷基-N1,N1,N2,N2-四-(2-羟乙基)-二溴乙二铵 (Gemini-DHEDB）,分别采用线性膨胀、页岩滚动回收和沉降稳定性试验对其抑制性进行了研究,结果表明：质量浓度2% g/L的 Gemini-DHEDB溶液中钠基膨润土（Na-MMT）16h后的线性膨胀高度和页岩滚动回收率分别为4.27mm和52%,优于同等浓度下二甲基二烯丙基氯化铵、四丁基溴化铵溶液溶液和三甲基2-羟乙基溴化铵中的10.62mm (31%)、9.41mm (36%)和7.74mm (41%)。沉降稳定试验中,淡水基浆沉淀完成时间大概是14h,最终沉淀厚度大约为38mm;添加有Gemini-DHEDB的基浆沉降时间明显缩短为1.2h左右,最终的沉降高度的大约为45mm。采用FIIR、晶层间距测定（XRD）和扫描电镜（SEM）对Na-MMT/抑制剂复合材料微观结构进行了表征,结果表明：Gemini-DHEDB可与Na-MMT发生插层吸附并有效改变Na-MMT微观形貌。     

季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性

以吗啉和溴代烷为原料,合成了两种季铵盐双子表面活性剂(m-6-m,m=10,12),并用IR和1HNMR表征了其结构。测得28℃时,12-6-12和10-6-10的表面张力(γCMC)分别为26.45 mN/m和25.55 mN/m;临界胶束浓度(CMC)分别为1.0 mmol/L和3.1 mmol/L;pC20值分别为3.48和3.03;比表面过剩(Γmax)分别为2.72×10-6mol/m2和2.80×10-6mol/m2;分子最小截面积(Amin)分别为0.611 nm2和0.593 nm2。结果表明,该季铵盐双子表面活性剂与相同离子头基及烷基链的单季铵盐表面活性剂相比,CMC低一个数量级,γCMC相差不大。     

阳离子表面活性剂合成研究进展

阳离子表面活性剂极性基带正电荷,易于在带负电的表面上吸附成膜,具有其他类型表面活性剂不具备的特殊性质,如抗静电、柔软、杀菌抑菌、缓蚀等性能,介绍了近年来发展较快的几类阳离子表面活性剂,并预测了未来阳离子表面活性剂的发展方向。     

双子型咪唑啉季铵盐表面活性剂的合成及其性能研究

以四乙烯三胺和月桂酸为原料,通过酰胺化反应制得了1,2-二((十一碳烷基)咪唑啉-1-基)乙烷,然后用硫酸二甲酯进行季铵化反应,得到了一种双子型咪唑啉季铵盐表面活性剂,并对其结构和性质进行了一系列分析.两步反应所得产物均通过红外光谱、核磁共振进行了鉴定.并证明所得双子型咪唑啉季铵盐表面活性剂具有优良的表面性能.     

季铵盐型双子表面活性剂的合成和性能

以烷基二甲基叔胺R(CH32N(R为C12H25、C14H29和C16H33)、盐酸、环氧氯丙烷为原料合成了系列季铵盐型双子表面活性剂GnCl2(n=12,14,16),样品经核磁共振及元素分析证实其结构.研究了其水溶液的表面活性、泡沫性能和杀菌性能.结果表明,所合成的双子阳离子表面活性剂具有较高的表面活性,烷基链越长,临界胶束浓度越小;不同链长的GnCl2体系中,G12Cl2溶液的起泡和稳泡效能最高,起泡和稳泡效率最低;通过纸片扩散法测定其杀菌性能表明,双季铵盐型表面活性剂具有优良的杀菌能力.