HTM-12表面活性剂的合成及表面活性

以无水对氨基苯磺酸、1,4-二溴丁烷合成了N,N’-(二对苯磺酸)丁二胺,再与溴代十二烷反应合成N,N’-(十二烷基二对苯磺酸钠)丁二胺(简称HTM-12),合成了带有两个疏水长链的双磺酸盐表面活性剂。该产物水溶液的cmc(7.0×10-4mol/L)是SDBS和DTAB的1/14和1/23,γcmc(26.8 N/m)分别比SDBS(39.0 mN/m)和DTAB(38.9 mN/m)低12.2 mN/m和12.1 mN/m。HTM-12和DTAB复配产生了明显的协同效应。在实验范围的任意配比条件下,HTM-12/DTAB体系的表面活性比SDBS/DTAB高得多。HTM-12∶DTAB=3∶7(摩尔比)时,复配体系的cmc为2.15×10-4mmol/L,γcmc=22.3 mN/m;与SDBS/DTAB的最优化配比(1∶1)相比较,cmc仅为后者的1/3.5,γcmc低10.8 mN/m。     

一种阴离子型双子表面活性剂的合成与表征

以乙二胺、2-溴乙基磺酸钠、月桂酸等为主要原料制备了阴离子型双子(gemini)表面活性剂N,N′-乙撑双[(N-乙磺酸钠)-十二酰胺](DTM-12),以IR和1HNMR对其结构进行了表征。该目标产物水溶液的cmc(5.0×10-4mol/L)是十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的1/20和1/16,γcmc(29.7 mN/m)比它们低8 mN/m~10 mN/m。DTM-12分别与DTAB和Triton X-100组成的复配体系在摩尔比为3∶7时,cmc达到1.06×10-4mol/L和0.49×10-4mol/L,γcmc达到25.4 mN/m和31.7 mN/m,DTM-12表现出较好的协同效应。DTM-12还具有良好的润湿力。     

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。     

酰胺型双子表面活性剂ZK-12的合成与性能研究

以丁二酸、二氯亚砜、对氨基苯磺酸、溴代十二烷等为原料,合成了酰胺型磺酸盐双子表面活性剂ZK-12。采用IR光谱对产物的结构进行了初步鉴定。ZK-12和AEO复配产生了较好的协同效应。该目标产物水溶液的cmc(5.0×10-4 mol/L)是SDBS的1/20,γcmc(22.4 mN/m)比SDBS(41.0 mN/m)低18.6 mN/m。并考察了乙醇对ZK-12表面活性的影响。     

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.     

12-3(OH)-12型表面活性剂ADAC的合成及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺(12DMA)为主原料,在酸性条件下,合成了一种羟丙基双子型阳离子季铵盐1,3-二(烷基二甲基氯化铵)异丙醇(ADAC)。利用亚甲基蓝逆向滴定法测得产物纯度为98.63%,熔点为70.7~71.2℃。用FT-IR和~1H NMR对产物进行了结构表征。以单因素试验为基础,采用响应面法优化的ADAC合成工艺条件为:反应温度91℃、反应时间11 h、溶剂为异丙醇、n(12DMA):n(盐酸)=2.03:1、转速250 r/min。在此条件下,ADAC产率约为93.37%。15℃下对目标产物表面性能测定可知,cmc为4.5×10~(-5)mol/L,γ_(cmc)为27.07 mN/m,有效性(π_(cmc))为45.99 mN/m,效率(pc_(20))为5.301。     

DYSB两性双子表面活性剂的合成与性能测定

以无水对氨基苯磺酸、1,4-二溴正丁烷、溴代十二烷、溴乙烷为主要原料,由氨的烷基化和季铵化反应合成了丁撑-双(乙基十二烷基对磺酸苯基)溴化铵(DYSB),属于磺基甜菜碱两性双子表面活性剂,其水溶液在25℃时的表面活性数据为:cmc=5.0×10-4mol/L,γcmc=25.8 mN/m。研究了无机阳离子和无机阴离子作为反离子对目标产物水溶液表面活性的影响,随着无机盐(NaCl、MgCl2、Na2SO4)浓度的增大,DYSB水溶液表面张力逐渐减小,最终趋于一定值,并且阴离子型反离子对目标产物表面活性的影响比阳离子型反离子的大。     

十二烷基二甲基-2-羟乙基氯化铵在乙腈做溶剂下的合成及表面活性测定

季铵盐阳离子表面活性剂具有良好的吸附性和杀菌性[1],乳化和增稠效果明显,广泛用于化工、医学等领域。本文利用N,N-二甲基十二烷基胺和氯乙醇合成了十二烷基二甲基-2-羟基氯化铵,并测定了其在水中的cmc值为13.2mmol/L,此cmc值对应的表面张力值为28.3mN/m。合成的产物十二烷基二甲基-2-羟基氯化铵由于其基团中增加了亲水的羟基,亲水性增高,并且能表现出良好的表面活性。     

一类反应型两性表面活性剂的合成及性能研究

以N,N-二甲基-1,3-丙二胺、顺丁烯二酸酐和烷基溴为主要原料,合成了不同烷基链长的反应型两性表面活性剂M10、M12和M14。经FT-IR、ESI-MS、~1H-NMR验证了目标产物,测定了M10、M12和M14水溶液中的临界胶束浓度(cmc)和相应的表面张力(γ_(cmc))及泡沫、润湿、乳化和溶解性能。结果表明,M10、M12、M14的cmc在25℃分别为5.89×10~(-4),2.63×10~(-4)和1.35×10~(-4)mol/L,γ_(cmc)分别为31.26,28.79和26.87 mN/m;M14的泡沫、乳化和润湿性能好于M10、M12,溶解性能比M10、M12的稍差。     

一种二聚甜菜碱型表面活性剂的合成及表面性能

以十四酸、四甲基乙二胺为主要原料,制备了二聚甜菜碱型表面活性剂双[亚甲基二甲基(十二烷基羧酸钠基次甲基)]溴化铵(BQS - 14),用红外光谱和元素分析对产物结构进行了分析表征,并测试了其表面性能.结果表明,BQS - 14的临界胶束浓度(cmc)为0.30 mmol·L-1,临界胶束浓度下的表面张力( γcmc)为36.9 mN· m-1;BQS - 14与十二烷基磺酸钠复配产生了协同作用,当物质的量比为1:2时,cmc降为0.12 mmol·L-1,γcmc为31.0 mN·m-1;BQS - 14还具有较好的稳泡性能.     

N-椰子油酰基复合氨基酸表面活性剂的合成

以废茧、废丝为原料,采用物理外力辅助水解方法制备了复合氨基酸溶液,再与椰子油酰氯反应合成了N-椰子油酰基复合氨基酸表面活性剂。采用均匀试验考察了物料配比、溶液pH、反应温度以及反应溶剂等对合成反应的影响,得到合成工艺的优化条件:复合氨基酸用量15 mL,椰子油酰氯3 mL,丙酮为7 mL,pH=12,55℃反应4 h。在此优化条件下氨基氮的平均转化率为92.5%。对产品的表面活性进行了表征,结果表明产品的cmc为0.5 g/L,γcmc=30.1 mN/m。产品的乳化力与十二烷基硫酸钠相当,发泡力高于后者。     

十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成和性能研究

以十二胺、甲酸、甲醛、环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠为原料,利用丙磺酸中间体法合成了两性表面活性剂十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱(HSB-12)。用红外光谱对目标产物的结构进行表征,并研究了其表面活性和复配性能。结果表明,HSB-12的水溶液在25℃的cm c=1.6 mmol/L,表面张力为25.85 mN/m,65℃时可降低油水界面张力至10-2mN/m。HSB-12与非离子表面活性剂OP-10复配产生了较好的协同效应,HSB-12与OP-10的摩尔比为3∶7,表现出最佳复配效果,此时复配体系的cm c=0.9 mmol/L,表面张力为23.85 mN/m,并可降低油水界面张力至10-3mN/m,达到了超低界面张力的水平。     

乙撑双(二甲基)季铵盐基双月桂酸甲酯的合成及性能研究

以四甲基乙二胺、月桂酸和亚硫酰氯等为主要原料制备了乙撑双(二甲基)季铵盐基双月桂酸甲酯(BQ-12),用红外光谱对目标产物结构进行了表征。经测定BQ-12的cmc为0.14 mmol.L-1,γcmc为29.5 mN.m-1;BQ-12/TLS复配体系的cmc和γcmc低于DTAB/TLS复配体系;BQ-12同时还具有良好的稳泡和润湿性能。     

三头基型季铵盐表面活性剂的合成及表面性能研究

以甲胺醇溶液、环氧氯丙烷、十二胺、十六胺、十八胺为主要原料,合成出一种新型的表面活性剂BHMDn,(n=12,16,18,代表两端烷基链的碳原子个数),考察其的表面活性以及盐对其表面活性的影响。结果表明,目标产物水溶液的cmc分别为1×10-4,6×10-5,5×10-5 mol/L;临界胶束浓度下的表面张力rcmc分别为27.4,21.5,19.6 mN/m。目标物与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配产生了较好的协同效应。     

聚乙二醇单甲醚接枝苯乙烯马来酸酐共聚物的合成

通过聚乙二醇单甲醚与苯乙烯马来酸酐共聚物的接枝反应,合成了以苯乙烯马来酸酐共聚物为主链的梳型表面活性剂(SMA-g-MPEG).研究了催化剂用量、马来酸酐和聚乙二醇单甲醚摩尔比、反应时间等因素对梳型表面活性剂收率的影响.结果表明,当对甲苯磺酸催化剂的用量为反应物总质量的4%、聚乙二醇单甲醚和马来酸酐的摩尔比为3:4、反应时间为8 h时,可以制备出优化的梳型表面活性剂,其收率为36.5%.产品由红外光谱和核磁共振谱进行表征.优化梳型表面活性剂的临界胶束浓度为1.24 g/L,最低表面张力为34.2 mN/m,显示出较高的表面活性.     

马来酸单酯型表面活性单体的合成及其性能研究

通过两步法合成了3种马来酸单酯型表面活性单体（SHE12、SHE16、SHE18）,采用IR、1HNMR对产品及中间体结构进行了表征。通过表面活性和乳化性能测定,结果表明三种单体的最低表面张力分别为27.5mN/m,30.5 mN/m,37.2 mN/m;与普通表面活性剂SDS相比,其cmc值有较大程度的下降（1~2个数量级）;随烷烃链长度增加,表面活性剂的lg cmc值接近线性下降;SHE16和SHE18的乳化性能明显优于SDS和SHE12。从粘度测定结果看,SHE12与丙烯酰胺的共聚物存在临界缔合浓度,增粘性能明显优于HPAM。     

一种硬脂酸酯季铵盐表面活性剂的合成及性能

采用硬脂酸与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)在碱性条件下反应生成可生物降解的硬脂酸单酯表面活性剂2-羟基-3-硬脂酰氧基丙基三甲基氯化铵(CMESA)。确定其较佳实验条件为:n(硬脂酸)∶n(CTA)=1∶1.1,无水乙醇为反应介质,在85℃下反应5 h,酯化率达到96.5%。产品由IR和1HNMR进行表征。测定产品的表面活性如下:cmc为0.035 mmol/L;γcmc=44.95 mN/m;优于常规的阳离子表面活性剂D1821,发泡力则远低于1831。测定了产品的抑菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达到25 mm。