有机硅季铵盐HSQA的合成及性能研究

以十二烷基叔胺、γ-氯丙基三甲氧基硅烷为原料,合成了3-（三甲氧基硅烷基）丙基十二烷基二甲基氯化铵（HSQA）,并用硝酸银滴定其产率;讨论了反应温度、反应时间、溶剂种类、反应物物质的量比对产率的影响.优化反应条件为：n（十二烷基叔胺）：n（γ-氯丙基三甲氧基硅烷）为1.1：1,120 ℃反应9 h,溶剂为N,N-二甲基甲酰胺与异丙醇的混合溶液,KI为催化剂.测定产物的表面张力,并用红外光谱研究合成产物结构.     

肉桂酸酯阳离子表面活性剂的合成及对皮革的防霉性能

用肉桂酸与十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷反应,合成了肉桂酸酯阳离子表面活性剂.并用IR光谱对合成产物结构进行了定性表征,对表面活性剂的起泡性、表面张力及Krafft点作了表征.研究了肉桂酸酯阳离子表面活性剂对黑曲霉和青霉的最低抑菌浓度(MIC)及对皮革的防霉效果.研究结果表明:新合成的表面活性剂有较好的起泡性,有较强的表面活性和亲水性,且新合成的阳离子表面活性剂对黑曲霉和青霉都表现较好的防霉效果.     

含酯基位阻季铵盐阳离子表面活性剂的合成

以十二烷基二甲基叔胺与环氧氯丙烷为原料,合成中间体（2,3-环氧丙基）十二烷基二甲基氯化铵,再进一步合成含酯基位阻季铵盐阳离子表面活性剂（2-羟基-3-月桂酰氧基丙基）十二烷基二甲基氯化铵,研究合成工艺,优化反应条件。目的产物经FTIR、^1HNMR、^13CNMR进行结构签定,测得产物的cmc为8．91×10^-4mol／L及γcmc为34．12mN／m,证明所合成的含酯基位阻季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。     

含酯基位阻季铵盐阳离子表面活性剂的合成

以十二烷基二甲基叔胺与环氧氯丙烷为原料,合成中间体（2,3-环氧丙基）十二烷基二甲基氯化铵,再进一步合成含酯基位阻季铵盐阳离子表面活性剂（2-羟基-3-月桂酰氧基丙基）十二烷基二甲基氯化铵,研究合成工艺,优化反应条件。目的产物经FTIR、^1HNMR、^13CNMR进行结构签定,测得产物的cmc为8．91×10^-4mol／L及γcmc为34．12mN／m,证明所合成的含酯基位阻季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。     

甘油制备新型表面活性剂的研究

研究了非离子表面活性剂十二烷基聚甘油醚的合成条件。首先制备了中间产物十二烷基缩水甘油醚（DGE）,然后利用甘油与DGE制得十二烷基聚甘油醚。考察了反应温度、催化剂种类、反应时间、甘油与DGE摩尔比等条件对反应的影响,获得适宜的反应条件为：以氢氧化钠为催化剂,n（甘油）：n（DGE）=1．3：1,在真空环境下以150℃反应4h,产率达88％。并利用自制的不同聚合度的甘油,合成了一系列同系物产品,该新型非离子表面活性剂具有良好的降低表面张力的能力。     

新型不对称Gemini烷基糖苷的制备及性能

以十二烷基葡萄糖苷(APG)、十六烷基二甲基叔胺及环氧氯丙烷为主要反应物,通过氯代、取代及季铵化法,制备环境相容性优良且表面活性高的新型不对称Gemini烷基糖苷(AGAPG),优化了反应条件。采用FT-IR对产物结构进行分析,并对产物相关应用性能进行测试。结果表明,合成产物为具有双离子头基不对称结构的糖苷类季铵盐,易分离提纯。20℃时,所得新型AGAPG的临界胶束浓度(CMC)为0.025 g/m L,表面张力低至23.1 m N/m,具有优良的泡沫性能、乳化性能及润湿性能。     

十八烷基甜菜碱的合成与应用性能

研究了由十八烷基叔胺同氯乙酸及氢氧化钠反应合成十八烷基甜菜碱的工艺条件 ,对反应温度和投料比等参数进行了详细的探讨 ,结合适当的反应时间及搅拌速度 ,得出了最佳的合成工艺条件。测试了十八烷基甜菜碱的表面张力、抗静电性、乳化性等应用性能 ,并与十二烷基甜菜碱进行了对比。     

新型磷酸酯盐两性表面活性剂

以N，N-二羟乙基十二烷基胺为原料，以多聚磷酸为磷酸化试剂合成了新型两性表面活性剂单磷酸-2-（N-羟乙基-N-十二烷基）氨基乙酯。经正交试验确定最佳工艺条件为n(N，N-二羟乙基十二烷基胺）:n(多聚磷酸）=1.2:1，120℃反应6h，并对其进行了性能测试。结果表明其具有优良的去污力、乳化力和抗静电性，可用作洗涤剂、抗静电剂和纺丝油剂中的乳化剂。     

两性木质素分散剂的合成及表征

以亚硫酸氢钠为磺化剂,对木质素磺酸钙进行磺化;以十六烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体(2,3-环氧丙基)十六烷基二甲基氯化铵;再以四丁基溴化铵为相转移催化剂,与磺化木质素磺酸钙(SL)的酚羟基反应,合成了木质素两性表面活性剂(LAS).通过正交试验确定了最佳磺化条件:磺化剂用量2.0 g,反应时间8 h,反应温度95℃,木质素磺酸钙的相对磺化度为1.284;LAS的最佳合成条件:m(SL∶)m(中间体)=1∶2.5,相转移催化剂用量为总质量的0.4%,pH=9,55℃反应3 h,产物中的含氮量为2.19%.通过傅里叶变换红外光谱、紫外光谱证实了目标产物结构;并进行接触角和表面张力测试,结果表明,LAS的分散性有明显改善.     

季铵盐型聚醚改性三硅氧烷的合成与性能测试

以1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(HTSO)和烯丙基环氧基聚醚(APEE)为原料,在氯铂酸催化下,经硅氢加成反应先制得环氧基聚醚改性三硅氧烷(ETS),ETS再与N,N-二甲基十二烷基叔胺(DMA12)进行开环反应合成一类新型表面活性剂——季铵盐型聚醚改性三硅氧烷(QATS)。通过IR和1HNMR对QATS的结构进行了表征,并对QATS的表面张力、发泡性、乳化力进行了测试。同时对QATS的合成条件进行了优化,最佳合成条件为:n(ETS)∶n(DMA12)=1∶1.05,反应时间6 h,反应温度80℃。性能测试结果表明:QATS溶液的临界胶束浓度(cmc)为1.0 g/L,临界胶束浓度时的表面张力(γcmc)为21.08 m N/m;质量分数为0.1%的QATS发泡力为1.93,5 min时的稳泡力为0.857;质量分数为0.5%的QATS对汽油、乙酸乙酯、异戊醇和苯的乳化力良好。     

羧酸盐型有机硅嵌段聚醚的合成及性能

以有机硅嵌段聚醚、氯乙酸钠和NaOH为原料,合成了羧酸盐型有机硅嵌段聚醚。采用正交实验法对反应条件进行了优化,并利用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了产物溶液的表面张力和润湿性能。结果表明,较优的反应条件为:反应时间5 h,反应温度60℃,n(有机硅嵌段聚醚)∶n(氯乙酸钠)=1.0∶2.1,n(氯乙酸钠)∶n(NaOH)=1.0∶1.1。产物溶液的表面张力最低降至25 mN/m左右,具有良好的润湿性能。     

逆相转移催化合成葵花籽油蔗糖酯

先由食用葵花籽油和甲醇在碱性催化剂条件下酯交换反应制得脂肪酸甲酯,然后脂肪酸甲酯与蔗糖通过水溶剂法,以逆相转移催化剂DMAP催化制备蔗糖脂肪酸酯.通过对酯糖摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间进行考察,确定最佳合成条件为:酯糖摩尔比2.5∶1,催化剂用量4％,反应温度 85℃,反应时间7h.在最佳合成条件下,葵花籽油脂肪酸甲酯的转化率高达65.32％,所得产品具有良好的表面活性,其临界胶束质量浓度(CMC)为6.5 g/L,表面张力为27.41 mN/m,乳化力为79 s,浊点指数为7.2 mL,HLB值为10.1,碘值(Ⅰ)为126.9 g/100 g.     

新型双季铵盐阳离子改性剂的合成及其对棉织物的无盐染色性能

以二甲基乙二胺和环氧氯丙烷为原料,合成一种双季铵盐可交联型阳离子改性剂WN.研究了反应原料物质的量比、反应温度、反应时间对合成产物阳离子度、环氧值的影响,得到优化合成条件:n(二甲基乙二胺):n(盐酸)=1.00:0.25,n(二甲基乙二胺):n(环氧氯丙烷)=1:4,70℃,6 h.合成的WN阳离子度为5.68 mm...     

高硬度环保聚酯蜡的研制

实验采用直接熔融缩聚法,以十二烷二元酸和乙二醇为主要原料合成高硬度环保聚酯蜡,并用IR进行了结构表征,考察了反应物料比、反应温度、反应时间、催化剂种类对产物的影响。适宜的反应条件:n(乙二醇)∶n(十二烷二元酸)=1.5∶1,反应温度为160℃、反应时间为6 h,以对甲苯磺酸为催化剂。此条件下产物的滴点98℃,针入度1.6(0.1mm),酸值6.25 mg KOH/g,黏度133.14 mm^2/s。     

丝胶蛋白质溶液的动态表面吸附过程

采用Wilhelmy吊片法测定一定浓度的丝胶溶液在不同pH条件下的动态表面张力,通过数学经验公式分析动态吸附数据,从吸附模型、吸附分子面积和吸附速率等方面,说明丝胶溶液的动态表面吸附有扩散和动力学吸附2个过程。在不同pH条件下,以丝胶溶液的动态表面压p对吸附时间t,动态表面张力tγ对lgt,以及ln(dp/dt)对p作图,根据经验公式推导出丝胶溶液表面张力下降一半时的时间t1/2、丝胶蛋白质分子吸附控制参数n,丝胶分子在界面上初始渗透和固定时所占面积ΔA1、以及在界面上重排和再取向时所占面积ΔA2。结果表明:丝胶蛋白质分子的吸附过程是扩散动态吸附;在表面上吸附的丝胶蛋白质分子的构象转变存在2个动态过程,即在界面上的分子发生初始渗透和固定阶段,以及吸附在表面上的分子发生重排和再取向阶段;丝胶溶液的pH值影响动态表面张力和分子吸附面积;在pH值低于丝胶等电点时,丝胶分子在界面初始吸附和重排面积较小,动态表面张力较高,表面吸附速度较慢,当pH值高于等电点,表面张力变小,吸附速度加快,丝胶在界面吸附的分子面积变大。     

FUZZY CLUSTERING MODELING AND EVALUATION OF SURFACE INTERACTIONS AND EMULSIONS OF SELECTED WHEAT PROTEIN COMBINED TO IOTA-CARRAGEENAN AND GUM ARABIC SOLUTIONS

Gums and proteins are valuable ingredients with a wide spectrum of applications. Surface properties (surface tension, interfacial tension, emulsion activity index [EAI] and emulsion stability index [ESI]) of 4% deamidated wheat protein (DWP) in a combination with iota-carrageenan (IC) (0.05, 0.1 and 0.5%) or gum arabic (GA) (0.5, 1 and 5%) were investigated. The results showed that the addition of IC to 4% DWP significantly increased the surface tension, interfacial tension, EAI and ESI, whereas the addition of GA to 4% DWP significantly increased the surface tension and decreased the interfacial tension and EAI (except at 5% of GA). In addition, a fuzzy-based clustering model was used to predict the surface properties of the DWP. The fuzzy model achieved accuracies of (97%, 90%, 97% and 75%) for predicting (EAI, ESI, surface tension and interfacial tension), respectively. This approach can be applied to predict many other parameters and properties in the food industry.

PRACTICAL APPLICATIONS

The surface properties (surface tension, interfacial tension, emulsion activity index and emulsion stability index) of wheat protein (DWP) in combination with iota-carrageenan or gum arabic were investigated. In addition, subtractive clustering-based fuzzy models for predicting the surface properties of DWP was constructed. This modeling can be used as an indicator of usefulness of fuzzy clustering in such a system which directly can be used as a tool by the food processors to produce a high quality beverage product.     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-CeO_2催化制备聚乙二醇菜籽油脂肪酸酯的研究

以固体超强酸S2O82-/ZrO2-CeO2为催化剂,将菜籽油醇解所得脂肪酸甲酯与聚乙二醇400(PEG-400)酯交换制备非离子表面活性剂聚乙二醇菜籽油脂肪酸酯。考察了反应物质量比、催化剂用量、反应时间、反应温度和催化剂重复使用等因素对反应的影响。结果表明,在m(脂肪酸甲酯)∶m(PEG-400)=2.8∶1,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,温度为130℃,反应7 h时,PEG-400的酯交换率为91.56%,催化剂重复使用5次后,PEG-400的酯交换率仍比较高。用傅里叶红外光谱仪、表面张力仪等手段对产品的结构和理化性能进行了考察,产品的浊点指数为19.98 mL、表面张力γ(临界胶束浓度)为27.04 mN/m、乳化力622 s、润湿力59 s,具有很好的表面活性。     

丙烯酸接枝淀粉的制备及其印花性能

采用丙烯酸(AA)单体对酸解玉米淀粉进行接枝,讨论了丙烯酸单体与玉米淀粉剩基（AGU）配比、丙烯酸单体pH值、引发剂用量、反应时间及温度对接枝产物接枝率、抱水性及PVID值的影响,并用红外光谱（FTIR）对接枝产物进行表征。试验得出丙烯接枝酸解玉米淀粉优化工艺为：n(AA):n(AGU)=2:1,丙烯酸单体pH值为6、引发剂n(H2O2)/n(FeSO4)=1.98,n(H2O2)=0.529mmol,接枝反应温度为50℃及时间为3h。所得接枝产物接枝率为5.14%,羧基含量为4.02%;接枝产物的抱水性为10.5mm,PVID值为0.34,各项性能与海藻酸钠相近,可作印花原糊用。     

脂肪酶催化淀粉糖油酸酯的合成

研究了以淀粉糖（葡萄糖或麦芽糖）和油酸为原料,在固定化脂肪酶的催化下合成淀粉糖油酯的反应。通过对反应影响因素的考查,表明合成淀粉糖油酸酯的最适宜条件为：当淀粉糖:油酸为1:1.5 (mol:mol),脂肪酶Novozym435的用量为0.36 g/mol油酸,丙酮用量分别为20 mL/mol葡萄糖（10mL/mol麦芽糖）,加热回流反应分别为42 h（葡萄糖油酸酯）和72 h（麦芽糖油酸酯）时,油酸的转化率分别为93%和83%。表面张力测定显示,当葡萄糖油酸酯水溶液的物质的量浓度为7.0×10-4 mol.L-1时,表面张力为32 mN?m-1;麦芽糖油酸酯水溶液物质的量浓度为5.0×10-5 mol.L-1时,表面张力为31 mN.m-1。     

脂肪酶催化淀粉糖油酸酯的合成

研究了以淀粉糖（葡萄糖或麦芽糖）和油酸为原料,在固定化脂肪酶的催化下合成淀粉糖油酯的反应。通过对反应影响因素的考查,表明合成淀粉糖油酸酯的最适宜条件为：当淀粉糖:油酸为1:1.5 (mol:mol),脂肪酶Novozym435的用量为0.36 g/mol油酸,丙酮用量分别为20 mL/mol葡萄糖（10mL/mol麦芽糖）,加热回流反应分别为42 h（葡萄糖油酸酯）和72 h（麦芽糖油酸酯）时,油酸的转化率分别为93%和83%。表面张力测定显示,当葡萄糖油酸酯水溶液的物质的量浓度为7.0×10-4 mol.L-1时,表面张力为32 mN?m-1;麦芽糖油酸酯水溶液物质的量浓度为5.0×10-5 mol.L-1时,表面张力为31 mN.m-1。