季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性

以吗啉和溴代烷为原料,合成了两种季铵盐双子表面活性剂(m-6-m,m=10,12),并用IR和1HNMR表征了其结构。测得28℃时,12-6-12和10-6-10的表面张力(γCMC)分别为26.45 mN/m和25.55 mN/m;临界胶束浓度(CMC)分别为1.0 mmol/L和3.1 mmol/L;pC20值分别为3.48和3.03;比表面过剩(Γmax)分别为2.72×10-6mol/m2和2.80×10-6mol/m2;分子最小截面积(Amin)分别为0.611 nm2和0.593 nm2。结果表明,该季铵盐双子表面活性剂与相同离子头基及烷基链的单季铵盐表面活性剂相比,CMC低一个数量级,γCMC相差不大。     

SDS对非离子表面活性剂CM101浊点的实验分析

为深入了解掌握SDS对非离子表面活性剂CM101浊点的影响,采取实验方法,研究分析阴离子表面活性剂SDS对非离子表面活性剂CM101浊点大小的影响。通过对选取样品进行多次的实验,得出的实验结果表明:当SDS加入量为2%(W/W)时,CM101的浊点提高到59.6℃,达到农药制剂热稳定性标准要求。同时得出以下结论,非离子表面活性剂具有以下特性,即非离子表面活性剂在浊点以下能全溶于水,而在浊点以上不能全溶于水,而且非离子表面活性剂的这种特性是可逆的,且必须指出,只有非离子表面活性剂才具有浊点这一现象。     

无溶剂催化合成有机硅聚醚表面活性剂

通过采用铂催化剂催化低含氢硅油与烯丙基聚醚的硅氢加成反应合成了有机硅聚醚表面活性剂。讨论了铂催化剂活化温度和时间对催化剂活性的影响,研究了在无溶剂条件下低含氢硅油与烯丙基聚醚硅氢加成反应的条件。结果表明:选择60℃~80℃下活化铂催化剂1.5 h为宜;无溶剂加成反应条件为90℃~130℃、3.3 h、催化剂的加入量(以Pt计)为原料总质量的4×10-4%,合成的有机硅聚醚表面活性剂外观透明、黏度为440 mPa.s~460 mPa.s,浊点为26℃~28℃。     

一种非对称双尾阳离子表面活性剂的合成及表面活性研究

以N,N-二甲基丙二胺、1-溴-十四烷、辛酸等为原料,通过酰化和季铵化反应合成了3个非对称双尾阳离子表面活性剂,用IR和1HNMR表征了中间体和目标产物。酰胺化反应的最佳条件为:投料比n(正辛酸)∶n(N,N-二甲基丙二胺)=1∶1.1,反应温度为120℃,反应时间为10 h。目标产物的最低表面张力(γCMC)均在20～30mN/m,临界胶束浓度(CMC)均在10-5～10-6 mol/L,γCMC和CMC均远低于结构类似单尾表面活性剂的γCMC和CMC。双尾阳离子表面活性剂的泡沫半衰期(T1/2)为22～31 min,泡沫稳定性强于单尾表面活性剂。     

聚醚型非离子表面活性剂的浊点及其影响因素

总结了非离子表面活性剂浓度、外加聚合物、离子表面活性剂、无机电解质、助表面活性剂等对聚醚型非离子表面活性剂水溶液浊点的影响规律 ,发现聚合物由于其结构和分子量不同对浊点的影响也不同 ,一般可使浊点降低 ;加入离子表面活性剂可以和非离子表面活性剂形成混合胶束 ,从而使浊点升高 ;无机盐由于存在盐析和盐溶两种不同效应而对浊点的影响比较复杂 ;醇和有机酸等助表面活性剂根据其碳链的长短不同而影响浊点。这些规律对非离子表面活性剂的研究和应用有一定的指导意义。     

十二烷基硫酸钠对非离子表面活性剂CM101浊点的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对非离子表面活性剂CM101浊点的影响。结果表明:当SDS加入量为2%时,CM101的浊点提高到59.6℃,达到农药制剂热稳定性的要求。同时,该混合体系满足非理想二元表面活性剂复配增效的条件,表面张力和临界胶束浓度都有明显降低。     

不同链长可聚合硼酸酯表面活性剂的合成及性能

以硼酸、N-羟甲基丙烯酰胺、烷基二乙醇胺等为主要原料,合成了链长为八烷基(octyl borate ester,简称为OBE)、十二烷基(lauryl borate ester,简称为LBE)和十六烷基(hexadecyl borate ester,简称为HBE)的可聚合硼酸酯表面活性剂,研究了反应溶剂、阻聚剂、反应温度等因素对收率的影响,由IR和1HNMR对产物进行了结构表征。得到的优选条件为溶剂苯50 mL、阻聚剂吩噻嗪质量分数0.8%、反应温度60℃,LBE收率可达93.3%,OBE和HBE收率分别可达95.7%和89.6%;并考察了3种硼酸酯的表面张力和乳化性能,25℃时,OBE的CMC为5.2 mmol/L,γCMC为31.8 mN/m;LBE的CMC为0.069 mmol/L,γCMC为29.5 mN/m;HBE的CMC为0.087mmol/L,γCMC为28.6 mN/m。     

电解质对聚丙二醇和离子表面活性剂混合溶液浊点的影响

本工作测定了含少量离子表面活性剂(包括阳离子型的溴代十二烷基三甲铵(DTAB)、溴代十六烷基三甲铵(CTAB)和阴离子型的十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基硫酸钠(SCS))的聚丙二醇(PPG)水溶液的浊点,结果表明:离子表面活性剂的加入总使得PPG溶液的浊点升高:对同系到的离子表面活性剂而言,碳氢链越长,这种作用越强:阴离子表面活性剂的作用要比碳氢链长度相同的阳离于表面活性剂的强烈。在PPG溶液中加入少量无机盐(如NaCl和Na_2SO_4)对浊点无影响,但当溶液中含有离子表面活性剂时,少量盐的加入则会使浊点降低。这种降低作用与盐的浓度和离子的种类有关,对于0.01％PPG+SCS和0.1％PPG+SCS体系,盐的阳离子价数起决定作用,作用能力为:1/3 LaCl_3>1/2 CaCl_2>NaCl。对于0.1％>PPG+CTAB体系,盐的阴离子价数起决定作用,作用能力为:1/3 K_3Fe(CN)_6>1/2 Na_2SO_4>NaBr然而,对于0.01％PPG+CTAB体系,观察到了一个奇异的现象,即电解质的加入使浊点上升而不是下降,对此,文中提出了一种可能的解释,认为电解质的加入能促进表面活性剂离子在PPG链上的吸附,从而使浊点升高。     

添加剂对非离子表面活性剂DYNOL-604浊点的影响

Dynol -604是一种新型的亲油性非离子表面活性剂 ,本文测定了一系列极性不同的有机醇(甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、丙二醇、丙三醇)、离子表面活性剂(SDS、CTAB)等添加剂对Dynol-604浊点的影响 ,结果表明 :有机醇对浊点的影响较复杂 ,一般表现为先升高再降低 ,而且影响幅度不大 ;SDS、CTAB可使Dynol-604的浊点大幅度升高。并对原因进行了探讨。我们认为醇对Dynol-604浊点的影响规律较复杂,是和Dynol -604特殊的结构有关的。Dynol-604在形成胶束时 ,其分子是平躺着排列在界面上的 ,而不象其它直链表面活性剂分子是竖直排列的 ;另外不同的平躺着的Dynol-604分子具有可压缩性 ,因此其截面积大小是可以变化的 ,同一种醇在Dynol-604分子形成的胶束中的增溶位置随醇浓度的变化而发生变化 ,从而出现拐点 ,另外我们还利用束缚因子对其进行了解释。离子表面活性剂的加入使Dynol-604浊点升高是因为离子表面活性剂和非离子表面活性剂形成了混合胶束(Dynol-604的cmc的质量分数为0 03 %) ,离子表面活性剂的带电离子极性头使混合胶束的表面带有了电荷 ,增加了胶束之间的排斥力 ,阻碍了胶束之间的聚集 ,使Dynol-604浊点升高。     

添加剂对非离子表面活性剂浊点的影响

研究了醇类、聚合物、离子型表面活性剂、有机复配物等添加剂对非离子表面活性剂浊点的影响,总结出几类添加剂对非离子表面活性剂浊点的影响规律。结果表明,有机醇对浊点的影响比较复杂,聚合物随着分子链的长短对浊点的影响而不同,离子型表面活性剂的加入会有效提高非离子表面活性剂的浊点。     

聚醚侧链接枝密度对聚醚硅油性能的影响

通过烯丙基聚醚与含氢硅油的硅氢加成反应制备聚醚硅油。保持含氢硅油摩尔质量基本不变,考察含氢硅油的活性氢质量分数,即聚醚侧链的密度对硅氢加成反应及聚醚硅油性能的影响。结果表明,随着含氢硅油中活性氢质量分数的增加,反应体系变澄清所需要的时间变长;含氢硅油的活性氢质量分数为0.25%时,聚醚硅油的浊点最高;活性氢质量分数为0.2%时,多种浓度的聚醚硅油水溶液均呈现较高的表面张力;同一结构的聚醚硅油水溶液的表面张力随着聚醚硅油浓度的增加快速下降,质量浓度大于0.02 g/L后表面张力下降缓慢。含氢硅油较佳的活性氢质量分数是0.25%,用此含氢硅油制备的聚醚硅油在质量浓度为0.10 g/L时,其水溶液的表面张力下降至44.8 mN/m。     

有机硅表面活性剂在苯丙乳液合成中的应用

通过硅氢加成反应合成了有机硅表面活性剂(PSS),将其用作非离子型乳化剂,采用半连续预乳化聚合法制备了苯丙乳液。采用红外光谱和能谱分析对PSS进行结构表征,并测出其CMC为4.53×10-6 mol/L,浊点61～62℃。考察了PSS用量(即其质量占单体质量的百分数,1%～5%)对苯丙乳液性能的影响。结果表明:当w(PSS)=4%时,乳液聚合单体转化率可达98.65%,凝胶率降至0.87%,制成的苯丙乳液乳胶膜吸水率降至9.51%,消泡时间为18 s,比非硅乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚,OP-10)制成的苯丙乳液表面张力低,消泡时间短,乳胶膜吸水率低、拒水性好。     

不同结构聚醚改性硅油的制备与表征

以含氢硅油、（α-烯丙氧基,ω-羟基）聚氧乙烯聚氧丙烯醚（F-6）和（α-烯丙氧基,ω-甲氧基）聚氧乙烯聚氧丙烯醚（AEPM-1500）为原料,在氯铂酸催化剂作用下,通过硅氢加成反应,合成了一种聚醚改性硅油（AAMS）,并用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了反应时间、温度以及催化剂用量对Si—H转化率的影响,较佳合成工艺为：反应时间为6h、反应温度为105℃,氯铂酸用量为20μg/g,此时,Si—H的转化率可达94．6％;随着F-6与AEPM-1500的量之比的增大,产物AAMS水溶液的表面张力先降后升,浊点升高;当F-6与AEPM-1500量之比为4：1时,AAMS水溶液的表面张力可降至28．6mN／m,浊点为24℃。     

水溶性淬火剂用共聚醚的合成研究

研究了以ＫＯＨ为催化剂，二元或三元醇为起始剂，采用阴离子开环聚合合成淬火剂用共聚醚。结果表明：产物的分子量随起始剂和杂质量的减少而增加；聚醚的组成取决于投料比；其浊点随环氧乙烷含量增加而升高。起始剂用量≤８．０ｍｍｏｌＯＨ／１００ｇ单体；反应温度以１０５±５℃为宜；单体水分含量＜０．１％，醛含量＜０．１７％，环氧乙烷含量为８０±３ｍｏｌ％，合成的共聚醚分子量可大于１．０×１０４。     

生物丁醇的副产物制备羧甲基纤维素

以玉米秸秆和玉米芯制生物丁醇的副产物为原料制备羧甲基纤维素(CMC),讨论了原料的不同处理方法、碱和醚化剂物质的量之比值以及自制助剂E1^#对CMC性能的影响,并用哈克旋转流变仪和傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物进行分析和表征。研究表明以未经过蒸汽爆破处理并经过双氧水漂白处理的玉米秸秆制生物丁醇的副产物为原料制备CMC最为理想;当碱/醚化剂物质的量比值在2.0左右时,CMC产品的黏度较高,当碱/醚化剂物质的量比值在2.3左右时,CMC产品的取代度较高;自制助剂E1^#可明显提高CMC的黏度;CMC水溶液的黏度随着剪切速率的增大而降低,表现出很强的剪切稀释性;制得的CMC在1500～1700 cm^-1处有羧甲基基团的强吸收峰。得到的CMC产品的理化数据指标为:pH值7.8～8.3;含水率≤6.6%;黏度(2%,25℃)35～6300 mPa·s;取代度0.65～1.16。     

聚乙二醇单全氟壬烯基醚的合成与表面性能

以硼酸、聚乙二醇(PEG)和全氟壬烯为主要原料制备了聚乙二醇单全氟壬烯基醚,以红外光谱表征,并研究了其水溶液的表面性能。硼酸与聚乙二醇酯化反应以四氢呋喃作溶剂,n(PEG)∶n(硼酸)=3∶1,80℃反应3h,生成硼酸三聚乙二醇酯。聚乙二醇另一未反应的羟基再与全氟壬烯进行醚化反应,N,N-二甲基苯胺作缚酸剂,n(C9F18)∶n(硼酸三聚乙二醇酯)=3∶1,80℃反应1h,得硼酸聚乙二醇单全氟壬烯醚三酯,然后在70℃水解反应8h,得聚乙二醇单全氟壬烯基醚,收率90%左右(以全氟壬烯计)。测定了聚乙二醇单全氟壬烯基醚[C9F17O(CH2CH2O)nH]的表面张力和临界胶束浓度(CMC)。C9F17O(CH2CH2O)nH能大大降低水的表面张力,n越小,其表面张力越低。C9F17O(CH2CH2O)8H的CMC、γCMC和浊点分别为1.26×10-4mol/L,24.4mN/m,54.3℃。     

聚醚与甲基丙烯酸十二烷基酯共改性硅油的制备与表征

以氯铂酸为催化剂,烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(F-6)、甲基丙烯酸十二烷基酯(LMA)和含氢硅油(PHMS)为原料,通过硅氢加成制备了聚醚与甲基丙烯酸十二烷基酯共改性硅油(PMS),并用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了硅氢键与碳碳双键的量之比、反应温度、反应时间、催化剂用量对Si—H转化率的影响,确定了最佳工艺为:甲苯的质量分数30%～40%,Si—H与CC的量之比1.00∶1.20,催化剂用量为30×10-6,反应温度为90℃,反应时间为6 h,Si—H转化率达到92.35%。产物水溶液的临界胶束浓度为0.6 g/L,PMS的临界表面张力为22.236 mN/m,表现出低表面能的特点。     

SiO_2负载磷钨酸催化合成1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠。此化合物的合成由两步酯化以及一步磺化反应组成,双酯化反应采用SiO2负载磷钨酸(PW12/SiO2)为催化剂。通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯):n(十八醇)=1.00:2.20,催化剂用量1.5%,反应温度150℃,反应8h,酯化率达到97.2%,产率为84.9%。磺化反应的条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸双酯):n(NaHSO3)=1.00:3.00;反应4h;反应温度90℃;催化剂(CTAB)用量1.5%,磺化率达到92.7%,产率为74.9%。在25℃水溶液中测得该表面活性剂的表面张力γcmc为41.9mN/m,CMC为7.2×10-5mol/L。表明该表面活性剂具有很低的临界胶束浓度。     

新型酯基咪唑类表面活性剂的合成与性能

以月桂酸、二溴新戊二醇和N-甲基咪唑为主要原料,经酯化、季铵化反应合成了一种新型双酯双咪唑类表面活性剂二溴-1,3-双(3-甲基咪唑)-2,2-双(十二酸酯甲基)-丙烷(EminC12)。实验得到酯化反应条件:n(月桂酸)∶n(二溴新戊二醇)=2.2∶1,反应温度为115℃,反应时间7 h,对甲苯磺酸为催化剂,甲苯为带水剂,得到中间体1,3-二溴-2,2-双(十二酸酯甲基)-丙烷(DEC12),产率为87%;季铵化反应条件:反应温度150℃,反应时间5 h,目标产物产率可达80%;产物结构通过元素分析、IR、1HNMR得到证实。25℃时其水溶液的临界胶束浓度为0.3 mmol/L,表面张力为39 mN/m,具有较好的起泡性和稳泡性。     

废纸制备羧甲基纤维素的研究

以废纸为原料制备羧甲基纤维素(CMC),探讨了分散剂组成、碱化温度、时间、碱用量和醚化剂用量、醚化温度、时间对产品粘度的影响。结果表明,当废纸、氢氧化钠和醚化剂的质量比为1 0∶0 9∶1 2,以85%的乙醇水溶液为分散剂,35℃碱化90min,75℃醚化150min时,生成的CMC质量最好,取代度>0.6,有效成分>85%,水分<10%,氯化物<4%,其2%水溶液的粘度>500mPa·s。