脂肪酸三乙醇胺单酯琥珀酸磺酸盐的制备及表面活性

以三乙醇胺、长链脂肪酸为原料,先经酯化、柱色谱提纯得到脂肪酸三乙醇胺单酯(FTME),再经磺化反应合成了4种脂肪酸三乙醇胺单酯琥珀酸酯磺酸盐(FTMS)两性表面活性剂,以月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸为脂肪酸合成的FTMS分别命名为FTMS-1、FTMS-2、FTMS-3、FTMS-4,通过FTIR与1HNMR表征了其结构,分别用碱性亚甲基蓝法和酸性溴酚蓝法验证了产物的离子性,并考察了FTMS结构中的烷基链长度及其不饱和度对表面张力、Krafft点、样品液粒径及粒径分布、乳化能力的影响。实验结果表明：产物显示出两性离子的特征;在系列FTMS中,随着脂肪链碳数增加,其Krafft点升高,平均粒径逐渐增大,但脂肪链中的不饱和双键有助于Krafft点的降低和粒径的减小。FTMS-1和FTMS-4具有优异的表面活性,其中FTMS-1的临界胶束质量浓度(CMC)为52.97mg/L,表面张力γCMC为36.1mN/m,其乳化能力（分离时间为148.8s）与AEO-9（分离时间为139.0s）相当且优于十二烷基磺酸钠(分离时间为113.8s)。     

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。     

多支化阳离子聚氨酯表面活性剂的制备与性能

摘 要：为研究具有多条烷基长链的多支化阳离子聚氨酯表面活性剂的结构控制方法及其构效关系，以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、N-甲基二乙醇胺、十六醇和溴代烷烃为原料，制备了一系列多支化长链烷基季铵型聚氨酯表面活性剂（SC2、SC3、SC4）。产物结构经红外光谱、凝胶色谱和核磁共振氢谱进行确证。对其临界表面张力、Krafft点、发泡性、乳化性及耐盐性进行了测试。由于单体、产物与溶剂的极性差异，导致具有三支长链烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂（SC3）无法按配方设计获得，其产物为SC2与SC4的混合物。具有双十六烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂（SC2）的临界表面张力（γCMC）为23.61mN/m，对应的临界胶束浓度（CMC）为0.30×10-3mol/L，Krafft点为23℃；具有四支十六烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂（SC4）的γCMC为30.35mN/m，CMC为0.25×10-3mol/L，Krafft点为41℃；同时，产物具有较高的表面活性和良好的乳化、发泡、耐盐性能。结果表明，对于具有复杂结构的表面活性剂而言，基于异氰酸酯与羟基反应的制备方法简单可靠。 关键词：聚氨酯表面活性剂；多支化；阳离子；构效关系     

二苯磺酸钠双阴离子表面活性剂的合成及性能

以氯苄和对二苯酚为原料,合成4-苄氧基苯酚,再分别与溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷反应,最后经氯磺酸磺化,制备三种烷氧二苯磺酸型表面活性剂(命名为C-12、C-14、C-16)。采用IR、1H NMR表征了结构,并测定其临界胶束浓度(CMC)分别为3.35×10-3,9.10×10-4,7.40×10-4mo L/L;表面张力(γCMC)分别为55.45,52.10,49.28 m N/m;Krafft点均<0℃,研究了其乳化性、泡沫性质。     

含亚砜基蛋氨酸型表面活性剂的合成及性能

以蛋氨酸和长链脂肪酸为原料,合成了4种不同碳链长度的含亚砜基蛋氨酸型表面活性剂(CnMSO)。通过FTIR、1HNMR和ESI-MS表征了产物的结构,并对该系列表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度(CMC)、乳化性能、发泡性能、硬水稳定性和抑菌性能进行了测定。结果表明,该系列的表面活性剂的最低表面张力(γCMC)为21~24 m N/m,临界胶束浓度为0.15~1.5 mmol/L,在硬水中的平均稳定性均在3级以上,具有良好的泡沫性能和乳化性能。另外,产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的生长抑制作用明显,抑菌性优于N-月桂酰谷氨酸(C12G)。     

聚马来松香PEG酯的合成及性能研究

以松香、顺丁烯二酸酐、聚乙二醇为原料合成了标题化合物。研究了合成条件对产物酸值的影响,确定最佳合成条件为:0.5%对甲苯磺酸为催化剂、PEG分子量为200、投料比m(马来松香)∶m(PEG200)=1∶2、180℃下反应24 h。采用红外光谱和凝胶渗透色谱对其结构进行了初步表征,并测定了聚合物的溶解性、表面张力、乳化力。结果表明,该聚合物能溶于大多数极性和非极性溶剂中,聚马来松香PEG酯溶液临界胶束浓度(CMC)值为12 g/L,γCMC为37 m N/m,对油脂有良好的乳化性能。     

棉籽油脂肪酸三乙醇胺酯的合成及表征

本文以棉籽油脂肪酸及三乙醇胺为原料合成了棉籽油脂肪酸三乙醇胺酯的表面活性剂的中间体,通过单因素实验优化法和正交实验优化法,对影响该反应的反应时间、反应温度、投料比进行优化,确定了其合成的较佳工艺条件为:温度为190℃、时间为3h25min、投料比(棉籽油脂肪酸与三乙醇胺摩尔比)为1.4:1。在此较佳工艺条件下,测得脂肪酸的转化率为92.84%,并根据傅立叶红外光谱仪进行结构表征,确定为目的产物。     

二苯磺酸钠双阴离子表面活性剂的合成及性能

以氯苄和对二苯酚为原料,合成4-苄氧基苯酚,再分别与溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷反应,最后经氯磺酸磺化,制备三种烷氧二苯磺酸型表面活性剂(命名为C-12、C-14、C-16)。采用IR、1H NMR表征了结构,并测定其临界胶束浓度(CMC)分别为3.35×10-3,9.10×10-4,7.40×10-4mo L/L;表面张力(γCMC)分别为55.45,52.10,49.28 m N/m;Krafft点均0℃,研究了其乳化性、泡沫性质。     

Guerbet十四醇聚氧乙烯醚硫酸钠的合成与表面活性

以Guerbet十四醇 (C14 GA)为中间体 ,经Williamson反应合成Guerbet十四醇聚氧乙烯醚醇〔C14 GA(EO) nH ,n =1,2 ,4〕 ,再经氯磺酸酯化及NaOH中和 ,得到阴离子表面活性剂Guerbet十四醇聚氧乙烯醚硫酸钠〔C14 GA(EO) nS ,n =1,2 ,4〕。用IR、NMR和元素分析测定了所合成的表面活性剂的结构 ,并利用表面张力法测定了这些表面活性剂水溶液的表面活性。实验结果表明 :所合成的表面活性剂的结构分别为C14 GAEOS (A) ,C14 GA(EO) 2 S(B)和C14 GA(EO) 4 S(C) ;这些表面活性剂其临界胶束浓度CMC(mmol/L) ,在CMC时的表面张力γCMC(mN/m)和Krafft点 (℃ )分别为A :2 5 8mmol/L ,2 7 6mN/m ,5 9℃ ;B :0 80mmol/L ,2 6 4mN/m ,2℃和C :0 12mmol/L ,2 5 3mN/m ,0℃。均比常用的直链阴离子表面活性剂C12 H2 5SO4Na(8.6mmol/L ,4 1 2mN/m ,16℃ )有更低的CMC ,γCMC和Krafft点 ;聚氧乙烯基的引入 ,对降低CMC ,γCMC和Krafft点的效果随氧乙烯基团数目的增多 (由 1增至 4 )而加大。讨论了表面活性剂的结构和表面活性的关系     

马来酸单酯型表面活性单体的合成及其性能

通过两步法合成了3种马来酸单酯型表面活性单体(SHE12、SHE16、SHE18),采用IR、1HNMR对产品及中间体结构进行了表征。通过表面活性和乳化性能测定,结果表明,3种单体的最低表面张力分别为27.5、30.5、37.2 mN/m;与普通表面活性剂SDS相比,其CMC值有较大程度的下降(1~2个数量级);随烷烃链长度增加,表面活性剂的lg CMC值接近线性下降;SHE16和SHE18的乳化性能明显优于SDS和SHE12。从黏度测定结果看,SHE12与丙烯酰胺的共聚物存在临界缔合质量浓度,增黏性能明显优于HPAM。     

系列十聚甘油单脂肪酸酯的合成及应用研究

以甘油、不同碳链长度脂肪酸(C_(10)、C_(12)和C_(14))为原料,在碱作催化剂的条件下,分两步合成了一系列具有不同疏水链长的十聚甘油单脂肪酸酯,并通过FT-IR对产物结构进行表征。测定了十聚甘油单脂肪酸酯表面相应的表面张力(γ_(cmc))以及浊点、乳化、泡沫等应用性能,并将产物作为O/W型乳化剂应用于多重乳液的制备,使用离心机、流变仪对多重乳液稳定及流变进行测试。结果表明,在25℃时C_(10)、C_(12)和C_(14)的γ_(cmc)分别为26.5、29.3、30.9 m N/m,C_(10)的发泡性优于C_(12)和C_(14),C_(14)的乳化性较优于C_(10)和C_(12),多重乳液黏度较高,弹性模量(G')高于黏性模量(G'),乳液稳定没有出现分层现象。     

松香基可分解型表面活性剂的合成及性能

以歧化松香为原料,经酰氯化、酯化、磷酸化、成盐等反应,合成4种可分解型松香基表面活性剂(Ⅰ、Ⅱ、SAA-Ⅲ、SAA-Ⅳ)。利用FTIR和NMR对其进行了结构表征,并考察了其表面和分解性能。结果表明,Ⅰ、Ⅱ、SAA-Ⅲ、SAA-Ⅳ的临界胶束浓度(CMC)分别为4.69×10–3、5.15×10–3、2.65×10–3和1.71×10–3 mol/L,对应的表面张力(γCMC)分别为48.2、41.4、34.6和33.2 m N/m。Ⅰ、Ⅱ、SAA-Ⅲ、SAA-Ⅳ在乳化体系(石蜡/水)中分出10 m L水的时间分别为11、128、90和98 s,初始起泡高度分别为16.0、18.5、18.0和23.0 mm,5 min后泡沫高度变化依次为6.0、4.0、4.0和11.5 mm;松香酯表面活性剂Ⅱ具有优异的乳化性能,而松香磷酯表面活性剂SAA-Ⅳ具有优异的起泡性能。松香基酯表面活性剂Ⅰ和Ⅱ的浊点分别约为90和80℃,松香磷酯表面活性剂SAA-Ⅲ和SAA-Ⅳ的Krafft点分别在30~40℃和50~60℃,且浊点和Krafft点均随分子链的增长而增大。室温强酸条件下的酸水解实验表明,4种表面活性剂均具有可分解性。     

月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂的合成与表征

以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体DMAC〔(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕,再与月桂酸反应,生成月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂HDAC〔(2-羟基-3-月桂酰氧基丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕。通过正交实验确定了最佳合成条件:以异丙醇为溶剂,n(DMAC)∶n(LAC)=1∶1.2,反应时间6 h,反应温度50℃,产率大于90%,Krafft点-4.52℃。通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、飞行时间质谱(TOF-MS)、1HNMR,确证了目的产物的结构。测定产物的临界胶束浓度CMC为8.91×10-4mol/L,γCMC为34.12 mN/m。表明所合成的月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。     

不同链长可聚合硼酸酯表面活性剂的合成及性能

以硼酸、N-羟甲基丙烯酰胺、烷基二乙醇胺等为主要原料,合成了链长为八烷基(octyl borate ester,简称为OBE)、十二烷基(lauryl borate ester,简称为LBE)和十六烷基(hexadecyl borate ester,简称为HBE)的可聚合硼酸酯表面活性剂,研究了反应溶剂、阻聚剂、反应温度等因素对收率的影响,由IR和1HNMR对产物进行了结构表征。得到的优选条件为溶剂苯50 mL、阻聚剂吩噻嗪质量分数0.8%、反应温度60℃,LBE收率可达93.3%,OBE和HBE收率分别可达95.7%和89.6%;并考察了3种硼酸酯的表面张力和乳化性能,25℃时,OBE的CMC为5.2 mmol/L,γCMC为31.8 mN/m;LBE的CMC为0.069 mmol/L,γCMC为29.5 mN/m;HBE的CMC为0.087mmol/L,γCMC为28.6 mN/m。     

以三乙醇胺硼酸酯为前驱体制备大颗粒六方氮化硼

以三乙醇胺和硼酸为原料,甲苯为带水剂,合成了三乙醇胺硼酸酯;以三乙醇胺硼酸酯为前驱体在氨气气氛中烧结制得六方氮化硼颗粒。采用FTIR、XRD、SEM、NMR对中间产物和最终产物进行了表征。结果表明:以三乙醇胺硼酸酯为前驱体,在1 200℃下烧结4 h,可制得质量分数为94.3%、六方晶型良好,粒径达17.52μm的六方氮化硼颗粒;经过2 000℃高温精制后的六方氮化硼颗粒具有较高的结晶度和致密度,质量分数可达到98.5%,粒径可达到30μm以上。     

石油环烷酸单乙醇酰胺双酯磺酸钠的合成

以石油环烷酸为主要原料合成出石油环烷酸双酯磺酸钠的新型双子表面活性剂。通过正交实验确定了酯化的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯)∶n(石油环烷酸单乙醇胺)=1∶2.10,催化剂的加入量占总质量的百分数为:w(硼酸)=1.5%,在100℃条件下反应5 h。通过红外光谱和表面张力对产物进行了结构表征和性能测定,γCMC=39.8 mN/m,CMC=0.057 mmol/L。     

2,3-双八氟戊烷氧基-1-硫酸丙酯钠的合成及表面性能

以八氟戊醇和2,3-二溴丙醇为原料,设计并合成了甘油醚类氟碳表面活性剂(2,3-双八氟戊烷氧基-1-硫酸丙酯钠,BOFPGS),通过FTIR、1HNMR、19FNMR以及MS等对中间产物(2,3-双八氟戊烷基-1-丙醇)和最终产物(BOFPGS)进行了结构表征。对BOFPGS进行了表面张力测试,结果表明,BOFPGS的临界胶束浓度(CMC)为4.16×10~(–3) mol/L,CMC对应的表面张力为22.70mN/m。将不同浓度的BOFPGS水溶液和相同体积的液体石蜡乳化后,析水率随着时间延长而增大,乳液在乳化30 min时趋于稳定。BOFPGS浓度低至0.8×10~(–3) mol/L时,其仍具有较好的乳化性能。利用噻唑蓝(MTT)法对该表面活性剂的细胞毒性进行测试,结果表明,BOFPGS在8.04×10~(–6)～1.60×10~(–4) mol/L浓度范围内无明显细胞毒性。     

十二烷基甲基二羟乙基溴化铵的应用性能测定

测定了十二烷基甲基二羟乙基溴化铵的应用性能。其CMC值为1.67×10-4mol/L,表面张力为24.2N/m,Krafft点小于0℃。其增溶性能、再润湿力很好,有较好的乳化性能、发泡力和柔软性能,以及其对织物白度的影响较小。     

糖基硼酸酯表面活性剂的合成及表面活性的研究

以硼酸、葡萄糖和癸酸氯为原料合成了糖基硼酸酯(即硼酸双葡萄糖酯双癸酸酯,简称DGBR),并利用红外对其结构进行了表征和分析,结果显示其结构和设计产物结构相符合。并采用表面张力法确定了DGBR的临界胶束浓度(CMC)和临界胶束浓度下的表面张力(γCMC),其CMC、γCMC和文献值相接近;考察了不同Na Cl浓度对DGBR表面性能的影响,并计算了饱和吸附量(Γmax)和单分子饱和吸附面积(Аmin)等参数,随着Na Cl浓度的增加,其表面性能增强。     

疏水侧链型水性聚氨酯缔合型增稠剂的制备与表征

以二醇甘油单油酸酯为扩链剂、聚乙二醇为亲水链段、异佛尔酮二异氰酸酯为连接点合成了疏水侧链型水性聚氨酯缔合型增稠剂(SHEUR)。研究了聚乙二醇的相对分子质量以及二醇甘油单油酸酯的含量对SHEUR性能的影响。对制备的SHEUR进行了红外表征,并进行了表面张力、临界胶束浓度(CMC)以及黏度性能测试。结果表明:SHEUR能够降低溶液表面张力至50 m N/m,在溶液中能够形成胶束;CMC与分子结构有关,降低亲水链段或增加疏水侧链能使CMC值降低,反之,CMC值升高;适当地增加亲水链段长度以及疏水侧链部分的含量,有助于提高SHEUR的自增稠效果。