脂肪酸双酯双磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能

以脂肪酸、二甘醇、氯磺酸为原料,经酯化、磺化反应制备了4种二甘醇双(α-磺酸钠)烷基羧酸酯表面活性剂。用红外光谱、元素分析对产物进行了表征,并对其表面活性和聚集行为进行了研究。结果表明,该类脂肪酸双酯双磺酸盐型双子表面活性剂比十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度低1～2个数量级和更强的降低表面张力的能力。稳态荧光猝灭实验表明,表面活性剂胶束聚集数随着烷烃链碳原子数的增加而逐渐减小。     

双子表面活性剂--二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01)的合成与性能研究

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十二烷基聚氧乙烯醚(AEO2)为主要原料和环境友好的工艺路线,合成了一种易降解的双子(Gemini)表面活性剂--二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01).对各步合成条件采用正交实验或均匀设计进行优化,得出各步反应的最优工艺条件如下酯化反应Ⅰ,配比为n(马来酸酐)∶n(1,4-丁二醇)=2.15∶1.00,反应时间1 h,催化剂w(乙酸钠)=1.0%,以丙酮作溶剂,回流操作.酯化反应Ⅱ,配比为n(1,4-丁二醇双马来酸单酯)∶ n(AEO2)=1.00∶2.15,反应温度150 ℃,反应时间14 h,催化剂w(PW12/C)=1.5%.磺化反应, 配比为n(1,4-丁二醇双马来酸AEO2双酯)∶ n(NaHSO3)=1.00∶3.00,反应时间4 h,反应温度80 ℃,相转移催化剂w(CTAB)=1.5%.对每步合成产物均用 IR和1HNMR进行了表征,终产物GMI-01的平衡表面张力γCMC=38.4 mN/m,CMC为0.049 mmol/L.     

双子表面活性剂——二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01)的合成与性能研究

采用1,4 丁二醇、马来酸酐、十二烷基聚氧乙烯醚(AEO2)为主要原料和环境友好的工艺路线,合成了一种易降解的双子(Gemini)表面活性剂———二元醇双琥珀酸双酯磺酸钠(GMI-01)。对各步合成条件采用正交实验或均匀设计进行优化,得出各步反应的最优工艺条件如下:酯化反应Ⅰ,配比为n(马来酸酐)∶n(1,4 丁二醇)=2 15∶1 00,反应时间1h,催化剂w(乙酸钠)=1 0%,以丙酮作溶剂,回流操作。酯化反应Ⅱ,配比为n(1,4 丁二醇双马来酸单酯)∶n(AEO2)=1 00∶2 15,反应温度150℃,反应时间14h,催化剂w(PW12/C)=1 5%。磺化反应,配比为n(1,4 丁二醇双马来酸AEO2双酯)∶n(NaHSO3)=1 00∶3 00,反应时间4h,反应温度80℃,相转移催化剂w(CTAB)=1 5%。对每步合成产物均用IR和1HNMR进行了表征,终产物GMI-01的平衡表面张力γCMC=38 4mN/m,CMC为0 049mmol/L。     

琥珀酸双酯磺酸钠类反应型表面活性剂的合成

马来酸酐经单酯化、O-烷基化、选择性磺化反应得到了琥珀酸双酯磺酸钠类表面活性剂。马来酸酐与脂肪醇在90℃下反应3 h得到马来酸单酯;在碳酸钠、Et3N和CH3COCH3存在下,单酯与丙烯基氯(50℃)或异丁烯基氯(65℃)反应6 h得到马来酸双酯;双酯与亚硫酸氢钠在120℃下反应3 h得到目标产物。产物经1HNMR和IR表征,符合结构特征。     

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。     

不对称型磺基琥珀酸双酯盐双子表面活性剂的合成与性能

以十二醇、顺丁烯二酸酐及月桂酸单乙醇酰胺为原料,合成了一种不对称型磺基琥珀酸双酯盐双子表面活性剂。通过单因素试验法优化了双酯化反应条件,其较佳反应条件为:n(十二醇马来酸单酯)∶n(月桂酸单乙醇酰胺)=1∶1,反应温度为140℃,反应时间为6 h。通过傅里叶红外光谱、核磁共振对所得表面活性剂的结构进行了表征,并对其表面张力、泡沫性能、乳化力等进行了测定。结果表明:该双子表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)为2.21×10-5mol/L,γcmc为31.1 m N/m;乳化分水时间为278 s,起泡性和稳泡性良好。     

氨基酸型双子表面活性剂的合成与性能研究进展

综述了氨基酸型双子表面活性剂的研究进展;重点介绍了氨基酸型双子表面活性剂的合成方法;详细叙述了3种典型的氨基酸型双子表面活性剂,包括胱氨酸双子表面活性剂、精氨酸双子表面活性剂和赖氨酸双子表面活性剂;最后展望了氨基酸型双子表面活性剂良好的应用前景。     

磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能

以十二胺、1,6-二溴己烷和1,3-丙磺酸内酯为主要原料,分别采用极性头基加入法和联结基加入法,合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂1,6-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-己烷〔简称12-6-12(SO_3)_2〕。用1HNMR和ESI-MS表征了中间体和产物的结构,并考察了12-6-12(SO_3)_2的表面活性。结果表明:该表面活性剂水溶液在30℃下,临界胶束浓度(CMC)为0.015 mmol/L、表面张力为33.50 m N/m、表面过剩吸附量(Γmax)为2.78×10-6mol/m2、分子最小截面积(Amin)为0.60 nm2。该磺酸盐双子表面活性剂的CMC是结构相似的传统单链表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)CMC(25℃,8.0 mmol/L)的0.2%,是结构相似的磺酸盐双子表面活性剂1,3-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-丙烷(12-3-12(SO_3)_2)CMC(25℃,0.048 mmol/L)的31%。     

衣康酸单酯羧酸盐Bola型表面活性剂性能

以衣康酸酐(IAn)和聚丙二醇400(PPG 400)为原料,经过酯化反应合成羧基封端的衣康酸基聚丙二醇单酯(IPM),IPM进一步与氢氧化钾反应制备了Bola型表面活性剂(Saa-K)。利用1HNMR、FTIR对其结构进行了表征。对Saa-K的表面张力、第一临界胶束浓度(CDC)和第二临界胶束浓度(CMC)、润湿性、泡沫性能进行了测试,考察了电解质对Saa-K溶液的表面张力和CMC的影响。结果表明:常温常压下,Saa-K的表面张力为32.46m N/m、CMC为1.715×10-2mol/L;当溶液中Saa-K的质量分数为1%时,Saa-K的第一临界相变温度TK10℃,第二临界相变温度TK2为54.3℃;当溶液中Saa-K和月桂酸钾(PL)的质量分数均为1%时,Saa-K的起泡高度和泡沫寿命分别为51.13 m L和1940 min,而PL的起泡高度和泡沫寿命分别为98.53 m L和2200 min。在阴离子强度相同或阳离子强度相同的情况下,无机电解质的加入均会使Saa-K溶液的表面张力和CMC显著降低,降低程度分别为:Li ClNa ClKCl和Na BrNa ClNa F。     

Gemini表面活性剂——乙二醇双琥珀酸正辛醇双酯磺酸钠的合成与性能研究

采用马来酸酐、正辛醇、乙二醇和亚硫酸氢钠为主要原料合成了一种新颖的双子表面活性剂——乙二醇双琥珀酸正辛酸双酯磺酸钠(GMI-03)。对各步合成条件采用正交实验进行优化,得出各步反应的最优工艺条件如下:正辛醇与马来酸酐的单酯化反应(酯化反应Ⅰ),反应时间为3 h,反应温度为70°C,正辛醇和马来酸酐摩尔比为1.00∶1.05;磺化反应,反应温度为90°C,反应时间为4 h,马来酸酐与NaHSO3摩尔比为1.00∶1.05;中间体正辛醇琥珀酸单酯磺酸钠与乙二醇的双酯化反应(酯化反应Ⅱ):反应温度为150°C,反应时间为6 h,催化剂用量为物料总量的1.0%(质量分数),中间体正辛醇琥珀酸单酯磺酸钠与乙二醇的摩尔比为2.50∶1.00。对终产物GMI-03的性能进行测定,表面张力σ(γCMC)为:32.8 mM/m,CMC为:5.8×104mol/L。     

双壬基二苯双醚磺酸盐型双子表面活性剂的合成与性能

以壬基酚、二溴烷烃和氯磺酸为原料,合成了2种双壬基二苯双醚磺酸盐型双子表面活性剂。在中间体的合成反应中引入超声波,通过正交试验优化了生成双醚中间体的反应条件,并考察了超声波功率对产率的影响。通过红外光谱、质谱以及核磁共振对产物结构进行了表征。研究了产物的表面活性、乳化性能和泡沫性能。将合成的Gemini A和Span 80复配作为复合乳化剂来乳化甲基硅油。结果表明,生成双醚的适宜反应条件为:n(壬基酚)∶n(二溴烷烃)=2.02∶1,碱用量为20%(质量分数),65℃下反应1.5 h,超声波功率为250 W。合成的双子表面活性剂具有良好的表面活性、乳化性能和泡沫性能。采用复合乳化剂得到了均匀稳定的甲基硅油乳液。     

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。     

两性离子双子表面活性剂的合成与性能

以十二烷基二甲基叔胺、1,3-二氯-2-丙醇和氯磺酸为原料合成了一种连接基团上接有硫酸酯基的两性离子双子表面活性剂(GS-S).产物结构经红外光谱和核磁共振氢谱进行确证,并对其表面张力、润湿性、油水界面张力、耐盐性、泡沫性和乳化性等性质进行了测试.结果表明,与结构相似的阳离子双子表面活性剂(GS-O)相比,合成的GS-...     

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。     

反应型双子表面活性剂的合成及性能研究

双子型表面活性剂是两个结构相同或不同的表面活性剂分子通过联接基团连接而成分子．其中至少含有两个疏水链和两个亲水基团（离子或极性基团）,双子表面活性剂的特殊结构使得其性质也比较特殊,如低的CMC、较好的润湿性、更好的分散力、溶解性、泡沫力和相行为等优良的性能日,使得其广泛应用于杀菌、环保、造纸、选矿、采油等方面。     

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。     

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双子表面活性剂型小阳离子页岩抑制剂N,N'-乙撑双(十二烷基二羟乙基溴化铵)(Gemini-DHEDB),分别采用线性膨胀、页岩滚动回收和沉降稳定性实验对其抑制性进行了考察,结果表明:质量分数2%的Gemini-DHEDB溶液中钠基膨润土(Na-MMT)膨胀16 h后的线性膨胀高度和页岩滚动回收率分别为4.27 mm和52%,优于质量分数2%的二甲基二烯丙基氯化铵(10.62 mm,31%)、四丁基溴化铵(9.41 mm,36%)和三甲基-2-羟乙基溴化铵(7.74 mm,41%)。沉降稳定实验中,淡水基浆沉淀完成时间大概是14 h,最终沉淀厚度大约为38 mm;添加有Gemini-DHEDB的基浆沉降时间缩短为1.2 h左右,最终的沉降高度约为45 mm。采用FIIR、XRD和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的微观形貌。     

双子型苯并咪唑阳离子表面活性剂的合成及性能

以苯并咪唑、溴代正十二灴烧、二溴代烷烃为原料合成了3种双子型苯并咪唑阳离子表面活性剂,通过1HNMR和元素分析对合成的中间体和表面活性剂进行了结构表征.测试出该类表面活性剂的水溶液在70℃下的临界胶束浓度分别为2.9×10-3mol·L-1、4.5×10-6mol·L-1和2.6×10-6 mol·L-1;最低表面张力分别为37·6 mN·m-1、39.4 mN·m-1和39.7 mN·m-1.计算出对应的饱和吸附量分别为3.9×10-1mol·cm-2、3.6×10-11mol·cm-2、3.4×10-11mol·cm-2;饱和吸附面积分别为4.26 nm2、4.6 nm2、4.88 nm2.此外,还对合成的表面活性剂的克拉夫特点、各种溶剂中的溶解度、泡沫、乳化等性能进行了测试.     

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.     

磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能研究

以十二胺、1,6-二溴己烷和1,3-丙磺酸内酯等为原料,分别采用极性头基加入法和联结基加入法,合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂1,6-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-己烷（简称12-6-12(SO3)2 ）,对其中间体和产物结构进行表征,并对其表面活性进行测定。1H NMR和ESI-MS的结构分析证实了它们的结构。性能测试表明：该表面活性剂水溶液在30oC条件下,临界胶束浓度（CMC）为0.015 mmol/L ,表面张力为33.50mN/m,表面过剩吸附量（Γmax）为2.78× 10－6 mol∙m-2,分子最小截面积（Amin）为0.58 nm2。该磺酸盐双子表面活性剂是结构相似的传统单链表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDS）CMC（25oC,8.0 mmol/L）的0.002倍,是结构相似的磺酸盐双子表面活性剂1,3-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-丙烷（12-3-12(SO3)2）CMC（25oC,0.048 mmol/L）的0.31倍。