季铵盐型gemini表面活性剂的合成及性能研究

以N,N-二甲基十二烷基叔胺与2,2′-二氯乙醚为原料,合成了季铵盐型gemini表面活性剂QAGS;采用IR和元素分析对合成产物进行了结构表征;研究了反应时间、溶剂类型及用量以及反应物物质的量比对产率的影响;并考察了QAGS的表面活性。结果表明:当N,N-二甲基十二烷基叔胺和2,2′-二氯乙醚的物质的量比为3.0∶1、反应介质为乙腈、乙腈用量为45mL、反应时间为72h时,QAGS的产率最高达22.76%;QAGS水溶液的表面张力随其浓度的增大而急剧减小,浓度达到1.054mmol·L-1时,表面张力基本不变;QAGS的饱和吸附量为1.597×10-6 mol·m-2,分子截面积为1.04nm2。     

季铵盐双子表面活性剂的合成及缓蚀性能研究

Gemini表面活性剂作为一类新型的表面活性剂,是由两个双亲分子的离子头基经联接基团通过化学键连接而成的,在众多不同结构以及不同类型的表面活性剂产品中,其性能尤为突出,所以成为目前研究的热点。本文以异烟酸、亚硫酰氯、正癸醇和1,4-二溴丁烷经一系列连续性反应合成了一种季铵盐双子表面活性剂,并用红外光谱对其结构进行了表征,并对其表面活性和缓蚀性能进行了研究。实验结果表明:所合成的季铵盐双子表面活性剂有着较好的表面活性,cmc值为0.671mmol/L时表面张力为22.1mN/m。使用失重法在0.5mol/L盐酸溶液中其对Q235钢具有良好的缓蚀作用,缓蚀效率可达98.45%。     

Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺和1,3-二氯丙烷为主要原料合成了一种Gemini季铵盐阳离子表面活性剂。通过红外光谱对其进行了定性分析,并测定了其熔点、临界胶束浓度(CMC)、发泡性、稳泡性以及防膨性能。结果表明,该Gemini季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性,熔点为190℃,CMC为9.68×10-4mol.L-1,发泡与稳泡性能良好,防膨率达85.3%。     

季铵盐型Gemini表面活性剂的合成及性能研究

以十二胺、环氧氯丙烷、十二叔胺等为原料,无水乙醇为溶剂合成了季铵盐型Gemini表面活性剂,应用红外光谱表征其结构,并测定其熔程。考察了产物水溶液的表面活性,并计算出产品的饱和吸附量（Fmax）和单分子饱和吸附面积（Amin）。实验结果表明Gemini表面活性剂CMC为0．8mmol／L、γcmc为35．7mN／m、Amin为2．04nm^2,有较高的表面活性,与具有相同单尾基链的传统表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵（DTAC）R十二烷基硫酸钠（SDS）相比,其表面张力相当,但CMC分别比DTAC、SDS低约15、11倍,Amin分别比DTAC、SDS高约4倍。     

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。     

糖苷基季铵盐表面活性剂的合成及性能

以自制的3-氯-2-羟丙基糖苷(CPG)与叔胺为原料,在正丙醇水溶液中合成了糖苷基季铵盐(CAPG)表面活性剂。优化工艺条件为:n(氯代糖苷)/n(叔胺)=1.4,m(正丙醇)/m(水)=0.5,反应时间4 h,在该条件下叔胺的转化率为88.4%。通过FTIR对产物的结构进行了分析,并对产物的表面活性、复配稳定性、泡沫性能及在硬水中的稳定性进行了测定。结果表明,其CMC为1.57×10-3mol/L,γCMC为27.3 mN/m;与十二烷基硫酸钠(K12)的混合溶液在n(CAPG)/n(K12)<0.6或n(CAPG)/n(K12)>1.0时,透光率均大于90%,具有很好的稳定性;在硬水中的平均稳定性、差示稳定性分别为5和5 5 5;在二次蒸馏水中初始泡沫体积为292 mL,在ρ(CaCO3)=300 mg/L硬水中的初始泡沫体积为255 mL。     

季铵盐双子表面活性剂性能研究

本文测定了四种双子表面活性剂（C12H25（CH3）2N＋（CH2）1N（CH3）2CaH2w＋1和C12H25（CH3）2NCH2CH2OCH2CH2N＋（CH3）2CaH2m＋1（分别记为C12-4-Ca和C12-CH2CH2OCH2CH2-Cm,m=12,18））的表面活性、乳化性能,并计算了表面过剩吸附量（Гmax）和单分予吸附面积（Amia）。结果表咧,合成的删种表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）、相应的表面张力（γcmc）、Гmax和Amin基本相差不大。对称的双子表面活性剂的乳化性能优于非对称双子表面活性剂;具有刚性连接基团的乳化性能优于具有柔性连接拱团的双子表面活性剂。并考察了四种表面活性剂对28种植物常见致病菌的抑菌活性。     

季铵盐双子表面活性剂C_m-C_n-C_m的微波合成及性能研究

以N,N-二甲基-N-正烷基-1-胺与二溴代正烷烃为原料,采用微波合成法合成系列的季铵盐双子表面活性剂-C_m-C_n-C_m,并用红外和核磁对该系列表面活性剂进行了表征。研究结果表明,C16-C4-C16在70 min、100℃、N,N-二甲基十六烷-1-胺与1,4-二溴丁烷物料比为2.1∶1时产率最高,达93.31%,产品呈白色粉末状。同时测定了该系列表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)、泡沫稳定性、乳化性能、krafft点。     

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.     

m-n-m型Gemini季铵盐表面活性剂的合成及性能研究

以N,N-二甲基十四胺和1,8-二溴辛烷反应生成了14-8-14型Gemini季铵盐表面活性剂,通过单因素试验优化了反应条件,确定较佳合成条件为:N,N-二甲基胺的用量为5 mmol,N,N-二甲基胺与二溴烷烃的摩尔比为2.2:1,溶剂乙腈用量为10 mL,反应温度为80℃,反应时间为24 h,在此条件下合成了24种m-n-m型Gemini季铵盐表面活性剂,大部分反应的收率大于80%。采用吊环法对产物的表面张力进行了测定,分别研究了疏水烷基链、连接基对Gemini季铵盐表面活性剂表面活性的影响,研究发现,当连接基n相同时,随着疏水烷基链的增长(m10时),Gemini季铵盐表面活性剂的表面张力呈现先减小后增大的趋势,14-n-14型Gemini季铵盐表面活性剂呈现出最好的表面活性;当疏水烷基链m=14时,随着连接基n的增大,Gemini季铵盐表面活性剂的表面张力呈现先增大后减小的趋势。     

季铵盐型水性环氧树脂乳化剂的制备及特性研究

以二乙醇胺、环氧E-44树脂等为原料,合成叔胺结构中间体,与溴乙烷反应制得季铵盐型水性环氧树脂乳化剂,以相反转技术乳化环氧树脂E-44.研究了乳化剂合成过程中反应温度、反应时间和环氧基转化率的关系;探讨了乳化剂用量对水性环氧树脂水分散性,稳定性及固化性能的影响.利用红外光谱对产物的结构进行了表征.结果表明:二乙醇胺与环氧E-44树脂在80 ℃反应3 h,环氧基转化率可达98%以上;乳化剂用量为ω=22%时其乳化效果及所制得乳液的稳定性最好.DSC和TG分析结果表明,水性环氧树脂乳液和工业环氧树脂E-44比较,固化后热性能基本一样,分解温度约在350 ℃,但其玻璃化转变温度有所降低,说明其韧性有一定提高.     

壬基酚衍生的季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

利用环氧氯丙烷和三乙胺分别与壬基酚、壬基酚聚氧乙烯醚 (n =4)反应 ,合成了 (2 -羟基 -3 -壬苯基 )丙基三乙基氯化铵 (1)和 (2 -羟基 -3 -壬苯基聚氧乙烯基 )丙基三乙基氯化铵 (2 )新型阳离子表面活性剂。化合物 (1)和 (2 )的γcmc 分别为 3 1 2 0mN/m、 3 3 47mN/m ,cmc分别为3 16× 10 -4mol/dm3 和 2 0 3× 10 -4mol/dm3 ,具有良好的絮凝能力。     

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。     

头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂的合成与性能

以溴代烷、二乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一类头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂亚丁基-1,4-双(烷基二羟乙基溴化铵)(m-4-m(OH),m=8,10,12,14),通过核磁共振氢谱(~1H NMR)和质谱(MS)对中间体和目标产物的结构进行表征。通过表面张力仪和电导率仪测定m-4-m(OH)在水溶液中的平衡表面张力(γ_(cmc))和临界胶束浓度(cmc),并测定了其水溶液的乳化性能和泡沫性能。结果表明,烷基链越长,表面活性剂越容易自发形成胶束,14-4-14(OH)的cmc最低,可达0.48 mmol/L,γ_(cmc)为33.6 mN/m;头基中引入羟基可有效降低表面活性剂的cmc和γ_(cmc);随着烷基链的增长,乳化性能越好;起泡性随着烷基链的增长呈先升后降的趋势。     

葡萄糖酰胺季铵盐表面活性剂的合成与性能

以葡萄糖酸内酯、N, N-二丁基-1, 3-丙二胺和溴代烷为原料，采用先胺酯反应、后季铵化两步法合成了系列葡萄糖酰胺季铵盐表面活性剂（CnDGMAPB，n=8、10、12、14、16)。采用FTIR、1HNMR和13CNMR对中间体和产物结构进行了鉴定，并对其表面活性、润湿性能、乳化性能、泡沫性能和产品毒性等性能进行研究。结果显示，CnDGMAPB具有较好的表面活性，随着碳链的增长，临界胶束浓度（cmc）和分子截面积（Amin）逐渐减小，表面活性效率（pC20）和饱和吸附量（Гmax）逐渐增大，表面张力（γcmc）在28~32 mN/m之间。在考察浓度（0.01-5 mmol/L）范围内，C12DGMAPB和C16DGMAPB溶液与聚四氟乙烯膜（PTFE）的接触角降低到47o，此类糖基酰胺季铵盐具有较好的润湿和乳化性能。5 min时泡沫体积都很小，属于典型的低泡型产品。细胞毒性和急性经口毒性实验均显示，此类葡萄糖酰胺季铵盐表面活性剂为低毒产品。当C12DGMAPB质量浓度在0.2 g/L时，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率都能达到100%，对皮肤无刺激，具有较好的抗静电性能。     

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.     

Synthesis and properties of amphoteric surfactants

Carboxylic amphoteric surfactants containing ether tertiary amino and carboxylic groups were prepared. Specifically, 2-(2-dimethyl-aminoethoxy)octadecanoic, hexadecanoic and dodecanoic acid hydrochloride were synthesized. Surface and interfacial tension, emulsifying action, corrosion inhibition effect and after-treatment of direct dyed cotton fabrics were determined for these surfactants. Antibacterial activities were also examined. Chem. Eng. Dept., Faculty of Engineering.     

含酯基双季铵盐表面活性剂的合成

通过酯化和季铵化反应,以N,N-二甲基乙醇胺、月桂酸、环氧氯丙烷和36%盐酸为原料,对甲苯磺酸作催化剂,正丙醇作溶剂,合成了含酯基双季铵盐表面活性剂。通过正交试验确定了产物合成的工艺条件,n(二甲基脂肪酸乙基叔胺):n(盐酸):n(环氧氯丙烷)=2.2:1:1,反应温度为95℃,溶剂用量为50%,反应时间11h。利用IR,~1H-NMR对产物进行了表征。测定产物表面性能的结果表明,产物具有很好的表面活性。