Gemini型阳离子烷基糖苷表面活性剂性能研究

用Wilhelmy法对Gemini阳离子烷基糖苷表面活性剂(G-CAPG)的表面张力进行了测定,25℃,其cmc为0.12 mmol/L,γcmc为30.2 mN/m,Krafft点为-4.41℃,表面活性较好。应用性能研究表明,其保持了APG优异的泡沫性能和去污能力,且几乎不受水硬度的影响;渗透和乳化性能优于常见的阴、阳离子和两性表面活性剂;与LAS复配时,当n(G-CAPG)/n(LAS)<0.6或n(G-CAPG)/n(LAS)>2.0时,溶液的透光率均大于90%,当n(G-CAPG)/n(LAS)=0.5/1时,其去污值达到66.01%,其水溶液的表面张力达到27.3 mN/m;对杆状菌和大肠杆菌的杀菌作用良好;10 d内生物降解度达到94.8%以上,生物降解性能较好。     

脂肪酸甲酯磺酸盐的性能测试及其在洗衣液中的应用

分别采用电位滴定法、Ross-Miles泡沫仪、改进的酸滴定法和浊度法测试了脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)的水解稳定性、发泡稳泡性能、钙皂分散力及Krafft点,并测试了含MES的洗衣液的稳定性和去污性能。结果表明,储存温度为45 ℃时,MES在pH=4.5~9.0时是稳定的,当pH达到10.0时,α-磺基脂肪酸二钠盐(DS)质量分数明显增加,水解现象较明显;MES对钙皂的分散力为2.5 g钙皂/g MES,LAS对钙皂的分散力为0.34 g钙皂/g LAS;MES的Krafft点约为20.9 ℃;含MES的洗衣液配方产品具有很好的稳定性,去污性能能达到国标要求。     

十二烷基甘油醚羧酸盐的性能研究

文章测定了十二烷基甘油醚羧酸盐阴离子表面活性剂的一系列性能,结果显示同AEO7、LAS相比,它的γcmc较低,为24.07 mN/m,具有良好的降低表面张力性能,泡沫高度5 min后仍维持58 mm,稳泡性较好,对苯的增溶能力为130 ml/mol,润湿、乳化、钙皂分散性能均较好。     

含氮硼酸酯表面活性剂的合成及表面活性

以月桂酸、N-(2-羟乙基)乙二胺、硼酸和二乙醇胺为原料,合成了咪唑啉硼酸酯(简称IBE)和咪唑啉醇胺硼酸酯(简称IBE-A),比较了两种硼酸酯的抗水解、表面张力等性能,考察了IBE-A与十二烷基苯磺酸钠(LAS)复配的协同效应。结果表明,氮原子的引入有效地增强了硼酸酯抗水解性能,其中IBE-A具有很好的抗水解性能;随pH增加,IBE和IBE-A临界胶束浓度(CMC)和γCMC下降;在中性及碱性条件下,IBE-A的CMC=(1.20~1.35)×10-3mol.L-1,γCMC=(31.1~31.4)mN.m-1。IBE-A和LAS有较强的复配协同效应,当n(IBE-A)∶n(LAS)=4∶6时,CMC=3.16×10-5mol.L-1,γCMC=29.6 mN.m-1,其中CMC分别是IBE-A水溶液CMC(1.35×10-3mol.L-1)和LAS水溶液CMC(1.14×10-3mol.L-1)的1/43和1/36。     

木质素两性表面活性剂的合成及表面物化性能

以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵(DMAC),再与磺化木质素(SL)酚羟基反应,合成了木质素两性表面活性剂LAS。通过正交实验确定了最佳合成条件:以丙酮为溶剂,n(SL)∶n(DMAC)=1∶1.1,反应时间3h,pH=12,反应温度55℃,产物中氮质量分数达2.25%。通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、UV,确证了目的产物结构。测定产物的临界胶束质量浓度CMC为3g/L,γCMC为21.11mN/m,HLB值为10。表明所合成的木质素两性表面活性剂具有较高的表面活性。     

菊粉季铵盐的合成及性能

该文用菊粉、环氧氯丙烷和十二烷基二甲基叔胺为原料合成了一种菊粉季铵盐表面活性剂。考察了原料摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对菊粉季铵盐取代度的影响。最佳反应条件为:n(菊粉)∶n(环氧氯丙烷)∶n(十二烷基二甲基叔胺)=1∶3∶3,催化剂硫酸0.6mL(质量分数26%),70℃反应7h,取代度最高达到1.33。该菊粉季铵盐的CMC=2.78×10-4mol/L,γCMC=29.27mN/m,临界溶解温度Krafft点<0℃,质量浓度3g/L时乳化时间为30min,浓度0.01mol/L时的增溶能力为680mL/mol。与其他生物质资源的阳离子衍生物相比,该菊粉季铵盐具有更强的降低表面张力的能力。     

N-月桂酰基乙二胺二乙酸钠的合成及性能研究

以月桂酸和乙二胺为原料,合成了中间体N-月桂酰基乙二胺(LED),进一步与氯乙酸钠反应,得到目标产物N-月桂酰基乙二胺二乙酸钠(LEDC)。通过IR和1HNMR对产物进行结构表征。测定了LEDC在水溶液中的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)约为2.0mmol.L-1,临界胶束浓度时的表面张力(γCMC)为25mN.m-1;随着温度变化,其CMC及γCMC变化不大。LEDC的泡沫性能介于LAS和OP-10之间,乳化能力强于两者,在硬水中的稳定性优于LAS。     

复合表面活性剂溶液体系的超起泡性能研究

研究了阴/阴离子型、阴/非离子型、阴/阳离子型、阴/两性型表面活性剂复合体系的泡沫性能与降低表面张力增效协同性能。结果表明:复合体系均体现了一定程度的协同性能,但阴/阳离子型、阴/两性型表面活性剂复合体系的增效协同性能更好。SDS/OB-2复合体系中,当m(SDS)∶m(OB-2)=1∶2~1∶4时,复合体系最大起泡高度达245mm,表面张力降至23.2mN.m-1;SDS/BS-12复合体系中,当m(SDS)∶m(BS-12)=1∶3~1∶6时,复合体系最大起泡高度达244mm,表面张力降至24.4mN.m-1左右,复合体系具有超起泡能力,均体现出优异的增效协同性能。     

脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂合成与性能研究

以脱氢枞酸为主要原料合成了脱氢枞酰胺乙基磺酸钠表面活性剂,用红外光谱对其结构进行了表征。在25℃下测定了其表面张力,得到cmc=1.0×10-4mol/L,cγmc=31.99 mN/m。在25℃下用改进Ross-Miles法测定其泡沫性能,ρ(活性剂)=0.6 g/L时,起泡高度达到150 mm以上,稳泡性t1/2=16 min。在45℃条件下测定活性剂与大庆采油四厂脱水脱气原油的界面张力,w(活性剂)=0.2%时,体系的界面张力达到9.3×10-3mN/m;考察了NaCl对界面性能的影响,(ρNaCl)=0.3 g/L时,界面张力降低至2.0×10-3mN/m。     

N,N′-乙撑双[N(乙磺酸钠)-十二酰胺]的合成与性能评价

以乙二胺、2-氯乙基磺酸钠、月桂酸等为原料合成了N,N′-乙撑双[N(乙磺酸钠)-十二酰胺](简记为DTM-12)。以IR和1HNMR对其结构进行了初步表征。该目标产物水溶液的CMC(0.5 mmol/L)分别是十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠的1/16和1/20,γCMC(29.7 mN/m)低8~9 mN/m。DTM-12分别与十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和辛基酚聚乙氧基醚9-10EO(Triton X-100)组成的复配体系在摩尔比为3∶7时,CMC达到0.106和0.049 mmol/L,γCMC达到25.4和31.7 mN/m,优于十二烷基磺酸钠组成的复配体系。DTM-12还具有良好的起泡性和稳泡性。     

一种含氟烷基磷酸酯类氟碳表面活性剂的复配研究

研究了含氟烷基磷酸单酯类表面活性剂[分子式为H(CF2)6CH2OPO(ONa)2,记为DFH-PS]与无机盐和普通碳氢表面活性剂的复配性能,研究结果表明,DFH-PS水溶液最低表面张力为23.73 mN/m;当NaCl浓度为0.2 mol/L时,可使DFH-PS水溶液最低表面张力下降到21.62 mN/m;阴离子碳氢表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对该含氟表面活性剂影响显著,当n(DFH-PS)∶n(SDS)=5∶1时,可使水溶液表面张力在很低浓度时降至22.22 mN/m;与非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10)混合,当n(DFH-PS)∶n(OP-10)=8∶1时,可使水溶液表面张力降至27.0 mN/m。     

阴离子型双子表面活性剂的合成及性能评价

在甲醛和对羟基苯磺酸的摩尔比为1:2,温度80℃的条件下,合成了带有亚甲基的双子结构中间体;在相转移催化剂聚乙二醇和以无水乙醇作为溶剂,温度55℃,pH控制在8左右的条件下,用中间体与溴代十二烷反应,生成阴离子型双子表面活性剂。产物的cmc为0.9 mmol/L,在此cmc条件下的表面张力为27.4 mN/m。合成的产物与十六烷基三甲基溴化铵复配后,降低表面张力的能力更强,能够降低10 mN/m。     

棕榈酰基蛋氨酸表面活性剂的合成与性能

以天然产物棕榈酸和蛋氨酸为原料，通过酰氯化反应和酰胺化反应两步法合成棕榈酰基蛋氨酸表面活性剂（PMS），探究反应温度、反应时间、反应物摩尔比、反应介质体积比等因素对酰胺化反应的影响；通过傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）和质谱对产物的结构进行表征；研究产物的表面性能和复配体系的性能。实验结果表明：酰胺化反应最佳反应温度为30℃、n(棕榈酰氯)∶n(蛋氨酸)=1∶1.2、V(水)∶V(丙酮)=1∶2、反应时间为2.5h，在此条件下，得到产物产率89.0%；表征的结果为目标产物；合成产物临界胶束浓度为 1.2×10^-4mol/L，表面张力为29.59mN/m；对苯等有机溶剂的乳化作用明显优于月桂酰基谷氨酸（LAS）；PMS与椰油丙基甜菜碱（CPBS）摩尔比为4∶6时复配体系表面活性最佳，临界胶束浓度达到9.5×10^-5mol/L，复配体系表面张力为28.1mN/m。     

居贝特十四醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐的合成及表面性能

以正庚醇为起始原料,经过Guerbet、Williamson等一系列反应合成出了具有支链结构的居贝特十四醇聚氧乙烯醚羧酸钠盐[C14GA(EO)nCH2COONa,n=1-4]。用IR、NMR测定了所合成的表面活性剂的结构;用滴体积法测定了其表面张力。结果表明:该类表面活性剂有比较好的表面性能,并且随着分子中氧乙烯(EO)单元数的增多,该系列表面活性剂[C14GA(EO)nCH2COONa,n=1-4]的临界胶团浓度(CMC)以及临界胶团浓度时的表面张力(γCMC)降低,分别为:10．50 mmol/L,27．87 mN/m;0．85 mmol/L,26．00 mN/m;0．75 mmol／L,25．20 mN/ m:0．59 mmol/L,25．18 mN/m。讨论了该类表面活性剂的结构与表面活性的关系。     

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。     

十二烷基三甲基氢氧化铵与十二烷基苯磺酸钠复配体系的表面活性

考察了十二烷基三甲基氢氧化铵(DTAH)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及其混合体系的表面活性、碱性和稳定性。结果表明,复配体系n(DTAH)∶n(SDBS)=9∶1时,不仅降低表面张力能力和效率均有显著提高,而且具有很好的稳定性和强碱性,其CMC(临界胶束浓度)、γCMC(临界胶束浓度时的表面张力)和pH分别为3.02×10-5mol/L,28.10 mN/m和12.46,DTAH/SDBS复配体系在表面和胶束中的相互作用参数βσ和βm分别为-18.36,-22.69,表现出很好的协同作用。     

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     

菊粉季铵盐的复配性能研究

考察了菊粉季铵盐与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系的表面化学性质,计算了二者在混合胶束和表面吸附层中的协同作用参数。结果表明,复配体系的表面化学性能明显优于单一体系,在混合胶束和表面吸附层中都表现出强烈的协同效应。当n(菊粉季铵盐)∶n(SDS)=8∶2时,复配体系的临界胶束浓度(CMC)和临界表面张力(γCMC)分别为2.81μmol/L和23.81 mN/m。