2,3-双八氟戊烷基甘油醚-1-硫酸酯钠的合成及表面性能

以八氟戊醇（HCF2CF2CF2CF2CH2OH）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-双八氟戊烷基甘油醚-1-硫酸酯钠，BOFPGS），通过FTIR、NMR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 × 10-3mol/L，CMC对应的表面张力为22.70 mN/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内无明显细胞毒性。     

衣康酸双酯磺酸钠型双子表面活性剂的合成与性能

采用衣康酸酐、月桂醇、1,4-丁二醇、亚硫酸氢钠为主要原料,依次经单酯化、磺化、双酯化反应,合成了一种新颖的双子表面活性剂——1,4-丁二醇双衣康酸月桂醇双酯磺酸钠(Gemini-12),并通过正交试验对双酯化合成条件进行了优化。较佳工艺条件如下:双酯化反应温度150℃,反应时间6.0h,衣康酸单月桂醇酯磺酸钠与1,4-丁二醇的摩尔比为2.30∶1.00,催化剂用量为物料总量的1.0%(质量分数)。通过FTIR和~1H NMR对中间产物和Gemini-12的结构进行了确认,并对终产物的物化性能进行了初步表征,测得其临界胶束浓度(CMC)为1.38×10~(–3)mol/L,表面张力γCMC为28.60m N/m,效率因子pC_(20)为3.14,表面活性剂的效能CMC/C_(20)为1.91,表面过剩量ΓCMC为1.15mmol/m~2,极限分子面积ACMC为1.44×10~(–3)nm~2/mol,标准胶束自由能ΔGmic?为–9.018kJ/mol,标准吸附自由能ΔGads?为–31.22 kJ/mol。随NaCl浓度的增加,Gemini-12的CMC值不断降低。     

双辛酰胺乙基丁烷磺酸盐表面活性剂的合成及性能

以辛酸、二乙烯三胺为原料,氢氧化钾作催化剂,经酰胺化反应合成了中间体N,N-双辛酰胺乙基胺,将其溶解在甲苯-丙酮中再与过量的1,4-丁烷磺内酯反应,多次提纯后得到双辛酰胺乙基丁烷磺酸盐表面活性剂。采用FT-IR、ESI-MS、1HNMR对合成的中间体和目标产物进行了结构表征。使用悬滴法测试了所合成的表面活性剂在不同温度下的表面张力,结果表明,在25℃时该表面活性剂临界胶束浓度CMC为1.41×10-3mol/L,最低表面张力γCMC为26.78 m N/m,且随着温度的升高,CMC增加,γCMC、最大吸附量Γmax下降。加入0.2 mol/L的Na Cl后,CMC减小到4.20×10-4mol/L,γCMC下降为25.51 m N/m。     

可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了一系列可裂解Gem in i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,可裂解Gem in i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2.63×10-4~4.17×10-4mol/L(m=12)及2.88×10-5~4.46×10-5mol/L(m=14),分别比相应的单季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)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。     

一种星型苯磺酸盐表面活性剂的合成及性能评价

以三乙醇胺为原料,通过氯化反应、烷基化反应和磺化反应合成了一种具有3条疏水碳链和3个磺酸盐亲水基团的星型表面活性剂。对其进行了临界胶束浓度(CMC)考察,结果表明:在25℃下,该表面活性剂的临界胶束浓度为4.93×10~(-5)mol/L,此时的表面张力为32.5 m N/m。同时,考察了星型表面活性剂和NaOH质量浓度对原油/水界面张力的影响。结果表明:当表面活性剂质量浓度为0.1 g/L、NaOH质量浓度为0.5 g/L、温度为50℃时,原油/水体系的界面张力由4.0×10~(-2)m N/m降至1.1×10~(-4)m N/m。自乳化实验表明:该表面活性剂质量浓度在0.1 g/L时就能将原油乳化成粒径为5~20μm的O/W乳状液。     

羧酸盐型Gemini表面活性剂的合成及表征

以脂肪胺、三聚氯氰、二乙醇胺、丁二酸酐为原料,三步法合成了2种表面活性剂,用1 HNMR、ESI-MS、IR对产物进行了表征,并用吊片法考察了目标产物水溶液的表面活性。实验结果表明,目标产物具有较好的表面活性,25℃时DXC6A和DXC8A的最低表面张力(γCMC)分别为31.85mN/m和28.76mN/m,临界胶束浓度(CMC)分别为2.32×10-4 mol/L和1.41×10-5 mol/L,表面活性优于传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)。     

季铵盐双子表面活性剂N,N’-双（十二/十四烷基二甲基）-1,4-对苯二甲基氯化铵盐的合成及性能

分别以十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺和对二氯苄(XDC)为原料,"一步法"合成了两种季铵盐双子表面活性剂,通过正交实验优化了合成条件,结果表明,当n(叔胺)∶n(XDC)=2.4∶1、反应温度75℃、反应时间2 h时,XDC转化率达到100%;产物结构经红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)和碳谱(13CNMR)进行了确认。研究了其表面活性,结果表明:25℃时,碳链长度分别为12和14时,表面活性剂临界胶束浓度(CMC)分别为1.36×10-5和2.56×10~(-6)mol/L,表面张力(γCMC)分别为40.71和35.37 m N/m;p C20值分别为5.63和6.18;表面过剩吸附量(Γmax)分别为2.41×10~(-6)和3.09×10~(-6)mol/m~2;分子最小截面积(Amin)分别为0.69和0.54 nm~2。动态表面张力参数n值分别为0.85、0.74,t*分别为1.05和0.27 s,R1/2分别为14.11和69.79 m N/m/s,R=14的双子表面活性剂的动态表面张力优于R=12时。该季铵盐双子表面活性剂与结构相似的季铵盐表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)相比CMC低2个数量级。     

对-烷基-苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱的合成与表面活性

以脂肪酸、苯、二缩三乙二醇为原料,经酰化反应、黄鸣龙还原反应、氯甲基化反应、威廉逊成醚反应、卤化反应、季铵化反应,合成出了3个对烷基苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱两性离子表面活性剂。用IR、1HNMR和ESI-MS对产物进行了结构鉴定。用Wilhelmy-plate法测定了30℃时它们在水溶液中的临界胶束浓度(CMC)和临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)。实验表明,纯水溶液中表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为10-4～10-6mol/L,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)为27～30 mN/m;随着苯环上长链烷基碳数(n=8、10、12)的增加,CMC分别为1.12×10-4、1.51×10-5、6.21×10-6 mol/L;γCMC分别为27.9、28.4、29.9 mN/m。结果表明,该类表面活性剂具有比较好的表面活性。     

松香基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性能研究

以脱氢枞胺为原料合成了一系列松香基季铵盐Gemini表面活件剂,用IR及1H-NMR光谱对产物进行了结构表征,并对该系列表面活性剂的性能进行研究.松香基季铵盐Gemini表面活性剂具有很强的表面活性性能:临界胶束浓度(CMC)在(2.5～5.5)×10-5mol/L,表面张力23.7～30.3 Mn/m,松香基季铵盐Gemini表面活性剂还具有很强的乳化性能及泡沫性能.     

三[(N-十二烷基-N-乙基-N-羧甲基钠)-2-溴化铵乙撑基]胺的合成与性能评价

采用4步法,以(2-胺乙基)二乙烯三胺、十二烷酰氯、氯乙酸钠和溴乙烷为原料合成了一种新型的甜菜碱三聚表面活性剂标题化合物,通过核磁氢谱和红外光谱对化合物结构进行表征,测定了其水溶液的表面张力,得出表面张力曲线,进而计算出其他相关参数。结果证明,合成的化合物结构与预期的表面活性剂结构相吻合,25℃时,CMC=8.5×10~(-4)mol/L,γCMC=31.7 m N/m,p C20=3.64,Γmax=4.80×10~(-6)mol/m~2,Amin=0.35 nm~2/分子,表明目标产物具有较好的表面活性。     

直链型偶氮苯聚氧乙烯醚稳泡剂的制备及表面活性

以4-羟基偶氮苯、1,2-二溴乙烷、PEG-600为原料,合成直链型偶氮苯聚氧乙烯醚非离子表面活性剂(PEP-600)。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了其结构,并测试了其表面活性。结果表明,PEP-600临界胶束浓度(CMC)为4.99×10~(–3) mol/L,在CMC处表面张力为48.09 mN/m,饱和吸附量为2.48×10~(–3) mmol/m~2,亲水亲油平衡值(HLB)为14.20。将PEP-600与0.1 g/L的十二烷基硫酸钠复配最大发泡比为12,泡沫半衰期为220s左右,直链型分子结构的PEP-600在泡沫液膜表面排列紧密,具有优异的起泡性能,可用作泡沫染整稳泡剂。     

一种新颖的松香酰基甘氨酸型两性双子表面活性剂的合成及性能分析

以酸值为170.54 mg(KOH)/g的松香酸为原料,经酰化、成盐等化学反应制备了以乙二胺为联结基的松香酰基甘氨酸型两性双子表面活性剂,采用傅里叶变换红外光谱仪确证目标产物的基本结构,通过表面张力仪等方法对产物进行性能分析,结果表明,双子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为5×10-4mol/L,γCMC为34.208 mN/m;乳化时间为2.5 h,乳化力很强,可作为较优的乳化剂;由泡沫力分析可知产物的泡沫性能稳定,泡沫力强。     

基于地沟油的Gemini型阳离子表面活性剂及对纸张的柔软效果

将废弃地沟油进行酸解获得混合脂肪酸。以混合脂肪酸、二甲基乙醇胺、环氧氯丙烷等为基本原料制备了一种新型的基于地沟油的Gemini阳离子表面活性剂。使用傅里叶变换红外光谱对制备化合物的特征基团进行表征。利用表面张力法测定制备表面活性剂的临界胶束浓度为5.07×10~(-3)mol/L,利用电导率法测定临界胶束浓度为5.02×10~(-3)mol/L,此时对应的表面张力y_(cmc)为35.26 mN/m。最后,使用手感式柔软度测试仪测试制备表面活性剂对纸张的柔软效果,结果表明当表面活性剂浓度达到9.1×10-4 mol/L时,即可以取得较好的柔软效果。     

2-羟基-3-辛基-5-长链烷基苯磺酸钠的合成及表面活性

以脂肪酸、苯酚为原料,经酰化反应、酯化反应、Fries重排、氢化还原反应、磺化以及中和反应等步骤,合成出了2-羟基-3-辛基-5-长链烷基苯磺酸钠表面活性剂。两相滴定法测定了产物的质量分数均大于99%;用核磁共振氢谱、傅立叶红外光谱和质谱对产物进行了结构鉴定。用悬挂滴法测定了30℃时该系列表面活性剂的表面张力。实验发现,纯水溶液中表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)达到10-6mol/L数量级,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)均小于28 mN/m;随着苯环上长链烷基碳数(n=8,10,12)的增加,CMC降低,分别为1.06×10-5,3.35×10-6,2.65×10-6mol/L;而γCMC变化不明显,分别为26.77,26.89,27.22 mN/m。结果表明,此类表面活性剂具有比较好的表面活性。     

含氟铵盐和季铵盐型阳离子表面活性剂的合成

以六氟丙烯三聚体和N,N-二甲基丙二胺为原料,合成了2-三氟甲基-3-七氟异丙基-2-全氟戊烯-4- (N,N-二甲胺丙基)亚胺(I),然后将其分别与盐酸和溴乙烷反应,制得含氟铵盐(Ⅱ)和季铵盐(Ⅲ)阳离子表面活性剂,通过红外光谱和核磁共振对分子结构进行了表征,其临界胶束浓度(CMC)为9．2×10-3mol／L,最低表面张力 19．0mN／m;(?)可适合任何条件,其CMC为8．05×10-3mol／L,最低表面张力为22．0mN／m。     

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。     

新型双子两性表面活性剂的合成及性能

以十二烷基叔胺、环氧氯丙烷和氧氯化磷为原料合成了一种新型双子两性磷酸酯表面活性剂。在三亚甲基中引入PO43-作为柔性基团来提高联接基团的亲水性。通过红外光谱对合成的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31.9 mN/m、临界胶束浓度为1.4×10-4mol/L、等电点为pH 8.5~10.5,c20=1.41×10-5mol/L。考察了其发泡性、乳化性等,通过摄像显微镜对乳化效果进行了观察。     

长链烷基苯磺酸钠Gemini表面活性剂的合成和表面活性

以脂肪酸、苯酚、乙二醇为原料,经酰化反应、酯化反应、Fries重排、氢化还原反应、磺化以及中和反应等步骤,合成出3种长链烷基苯磺酸钠Gem in i表面活性剂。用IR、1HNMR和ESI-MS对产物进行了结构鉴定。以W ilhelmy-p late法测定了30℃时它们在水溶液中的临界胶束浓度(CMC)和临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)。纯水溶液中其临界胶束浓度(CMC)为10-4~10-5mol/L,γCMC为35~37 mN/m;随着苯环上长链烷基碳数(n=8、10、12)的增加,CMC分别为5.94×10-4、1.53×10-5、0.46×10-5mol/L;γCMC分别为36.9、34.4、34.4 mN/m。结果表明,此类表面活性剂具有比较好的表面活性。     

十二烷基聚氧乙烯基(5)氧化胺的合成及其性能

以十二胺聚氧乙烯(5)醚(AC-1205)和质量分数30%的双氧水为原料,合成了十二烷基聚氧乙烯基(5)氧化胺表面活性剂,通过质谱和红外光谱对其结构进行表征。并测定其表面活性、乳化性能、抗硬水性能。结果表明,该表面活性剂具有良好的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)为8.13×10~(-4)mol/L,最小表面张力γCMC为35.6mN/m,还具有良好的乳化性和抗硬水性,其分水时间为668 s,在硬水中的平均稳定性和差示稳定性分别为5级和555,优于原料AC-1205。     

N,N’-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠的合成及性能研究

以对苯二胺、棕榈酰氯、2-氯乙基磺酸钠为主要原料,经取代和酰化等反应合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂——N,N'-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠(DS16-P-16),用FTIR、~1HNMR对中间体和目标产物进行了结构表征,并测定了其水溶性、表&界面活性、泡沫性能和乳化性能。结果表明:在25℃时,DS16-P-16的临界胶束浓度(CMC为5.01×10~(-4) mol/L)是传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的6.26%,pC20(水的表面张力降低20 mN/m时所需溶液浓度的负对数)为3.61,表现出更好的降低水表面张力的效率;随着温度和溶液浓度的增大,DS16-P-16溶液与吉林油田原油的界面张力逐渐降低,且均低于1×10~(-2) mN/m,在45℃下,质量分数为0.5%的该溶液可将油水界面张力降低至1.46×10~(-2) mN/m;在质量分数为0.1%时,DS16-P-16溶液的初始起泡高度为28 cm,稳泡率可达93%,乳状液稳定时间为437 s。相同条件下,质量分数为0.1%的十二烷基硫酸钠的初始起泡高度为15 cm,稳泡率为60%,乳化时间为128 s。