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。     

木质素马来酸酯的制备研究

以碱木质素和马来酸酐为原料,在乙二醇二甲醚介质中通过体系回流反应制备马来酸酐改性木质素。利用FTIR确认了产物结构,建立了木质素马来酸酯产物中马来酸含量测定的方法。探索了反应时间、马来酸酐的用量等因素对反应的影响,优化实验条件为:反应温度85℃;反应时间6 h;马来酸酐的用量为木质素的40%。在优化条件下,产物收率为94.9%,木质素马来酸酯产物中马来酸官能团质量为木质素的1.25%。     

乙二醇双琥珀酸烷基聚氧乙烯醚双酯磺酸钠的合成及泡沫性能研究

采用乙二醇、马来酸酐和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO3)为主要原料,采用两步酯化反应和磺化反应,在催化剂的作用下,合成了一种阴非离子型双子表面活性剂。各步反应的最佳条件:酯化反应Ⅰ(反应温度120℃,马来酸酐与乙二醇的摩尔比为2.15∶1,催化剂用量2%,反应时间4 h);酯化反应Ⅱ(AEO3∶酯化产物Ⅰ摩尔比为2.10,反应温度180℃,催化剂用量3%,反应时间6 h);磺化反应(温度100℃,亚硫酸氢钠与酯化产物摩尔比为1∶3,催化剂用量1.5%,反应时间4 h)。产物的临界胶束浓度为0.17 mmol/L,γCMC为35.2 m N/m,浓度750 mg/L时,泡沫性能达到稳定。     

马来酸酐接枝改性沥青及其动力学研究

以过氧化二异丙苯为引发剂,采用马来酸酐对沥青进行接枝改性。研究了马来酸酐接枝率的影响因素及接枝反应动力学。当马来酸酐投料量为沥青的6%、引发剂过氧化二异丙苯用量为马来酸酐的1%,在接枝反应温度为150℃、反应时间为4h的合成条件下,接枝转化率可达92%以上。对马来酸酐改性沥青的动力学初探发现,在120-160℃反应温度范围间,高温阶段化学反应符合JMA(1/4)动力学方程,而在低温阶段符合三级反应动力学方程。     

MA/EG与TBPA/EG聚酯化反应动力学

通过熔融缩聚反应对马来酸酐/乙二醇(MA/EG)和四溴邻苯二甲酸酐/乙二醇(TBPA/EG)两个聚酯化反应的动力学进行研究。考察了自催化条件下反应温度、原料配比对聚酯化反应速率的影响。在陈寿安模型的基础上,对反应级数的不同组合进行了比较研究。结果表明:1-1模型和实验结果吻合良好,且k_h[H₂O]为正值;温度越高,醇酸配比越大,则聚合反应程度越大。     

两亲复鞣加脂剂合成工艺的研究

蓖麻油与马来酸酐酯化生成蓖麻油马来酸酐单酯,再与丙烯酸类单体共聚,得到两亲结构的共聚大分子。通过考察反应温度、反应时间、引发剂的浓度、单体的配比对产物性能的影响,分析产物的应用效果,得到了较佳的合成工艺条件:蓖麻油与马来酸酐在110℃反应3 h,得到蓖麻油马来酸酐单酯,蓖麻油马来酸酐单酯与丙烯酸类单体的摩尔比为1∶1.5,引发剂的质量分数为2.0%,75℃下进行共聚反应2 h。     

聚天冬氨酸的合成及缓蚀性能研究

以尿素和马来酸酐为原料合成聚天冬氨酸(PASP),最佳反应条件为马来酸酐与尿素摩尔比为1∶0.7,反应温度为200℃,反应时间3 h,催化剂为1∶1硫磷混酸,马来酸酐与催化剂质量比为1∶0.15,PASP的分子量可以达到13 000左右,与ATMPS进行配合使用,总质量浓度在15 mg/L情况下,20#钢的腐蚀率可以达到0.055 mm/a。     

双端羧基聚乙二醇的合成

用聚乙二醇和马来酸酐反应制得双端羧基聚乙二醇(CT-PEG)。讨论了原料配比、反应时间、反应温度对反应的影响。最佳工艺条件为:反应温度170℃,反应时间6h,聚乙二醇与马来酸酐的摩尔比1:2．8。     

DL-天冬酰胺合成工艺研究

在一内衬钛材的不锈钢高压釜中,采用自制的N催化剂,通过马来酸酐氨解反应合成了DL-天冬酰胺。对影响反应收率的原料配比、反应温度和反应时间以及催化剂的用量进行了研究。所得最佳合成条件如下氨水与马来酸酐物质的量比为10.2∶1,反应时间5h,反应温度90℃,催化剂N与马来酸酐质量比为0.15∶1。在最佳工艺条件下,产品总收率为70%,纯度达到99%。并通过IR光谱对产品进行了验证。     

α-蒎烯/马来酸酐/苯乙烯三元共聚反应研究

以苯乙烯,α-蒎烯和马来酸酐为原料合成了苯乙烯/α-蒎烯/马来酸酐三元共聚物(STMA).研究了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量对共聚物产率和软化点的影响,并对共聚物结构进行了分析.结果表明,最佳反应条件为:反应温度为175℃,反应时间为10h,投料比(摩尔比)α-蒎烯:马来酸酐:苯乙烯＝1:1:1;催化剂质量分数为0.5%.红外光谱与核磁共振研究表明:α-蒎烯、马来酸酐与苯乙烯(St)交替共聚倾向较大.用该共聚物与环氧树脂(E-12)进行反应,研究了共聚物用量、固化温度对凝胶时间的影响,实验证明凝胶时间随共聚物用量的减少而延长、随固化温度的升高而缩短.同时研究了其含量对涂料性能的影响.     

乙二醇双子琥珀酸2-乙基丁基酯磺酸钠的合成及性能

采用碳基固体酸作酯化反应催化剂于常压下反应的方法合成了乙二醇双子琥珀酸2-乙基丁基酯磺酸钠,酯化反应无需有机溶剂,磺化反应不外加相转移催化剂。最佳工艺条件为:单酯化反应,n(乙二醇)∶n(顺酐)=1.00∶2.10,催化剂碳基固体酸用量为顺酐质量的2%,100℃反应4.7 h,酯化率99.21%(质量分数);双酯化反应,n(2-乙基-1-丁醇)∶n(顺酐)=1.30∶1.00,于210℃反应1 h,酯化率95.17%(质量分数);磺化反应,n(亚硫酸氢钠)∶n(顺酐)=1.05∶1.00,于120℃反应1 h,磺化率100.65%(质量分数)。对产物结构进行了IR和1HNMR光谱表征,对产物性能进行了测定:CMC为2.99×10-3mol/L,γCMC为27.96 mN/m,乳化力4.35 min,渗透力为11.6 s,耐硬水力为13.3 min。     

热合法聚异丁烯丁二酸酐制备工艺研究

以高活性聚异丁烯(PIB)和马来酸酐(MA)为原料,采用直接加热法制备了聚异丁烯丁二酸酐。试验考察了反应添加剂、反应温度、反应时间、原料配比对产物酸值的影响。确定的最佳工艺条件为:不添加任何添加剂、反应温度200℃,反应时间7 h,n(MA)/n(PIB)为2.3。该工艺条件下得到的产物为褐红色透明黏稠液体,产物酸值(以KOH计)达到90.8 mg/g。     

琥珀酸磺酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以顺丁烯二酸酐、正辛醇、乙二醇和亚硫酸氢钠为主要原料,经单酯化、双酯化、磺化反应合成了一种Gemi—ni双子表面活性剂——乙二醇双琥珀酸双辛酯磺酸钠。通过正交实验以及单因素实验确定最佳合成工艺条件为：单酯化反应,n（正辛醇）：n（顺丁烯二酸酐）-1.00：1．05,反应温度90℃,反应时间2h;双酯化反应,n（单酯）：n（乙二醇）=2．05：1．00,反应温度100℃,催化剂对甲苯磺酸用量1．0％。反应时间3h;磺化反应,n（双酯）：n（亚硫酸氢钠）-1．00：2．05．反应温度85℃．反应时间90min。利用红外光谱对反应中间体和产物进行了表征。产物的CMC为5．0×10^-4mol·L^-1,表面张力yCMC为37．98mN·m^-1。     

乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基双酯磺酸钠的合成与性能研究

采用以碳基固体酸为双酯化反应催化剂,中间产物不需提纯分离等环境友好的合成工艺路线,在常压下合成了乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基双酯磺酸钠。对各步反应条件进行了考察,得到的最佳工艺条件为:单酯化反应:n(顺酐)∶n(2-甲基-1-戊醇)=1.05∶1.00,w(对甲苯磺酸)=1%,反应温度80℃,单酯化反应时间1 h,在该条件下得到产率为98.88%的单酯化产物;磺化反应:n(顺酐)∶n(亚硫酸氢钠)=1.00∶1.05,反应温度70℃,磺化反应时间2.0 h,在该条件下得到产率为98.71%的磺化产物;双酯化反应:n(顺酐)∶n(乙二醇)=1.00∶2.20,w(碳基固体酸)=3%,加热介质温度180℃,双酯化反应时间3.5 h,在该条件下得到产率为85.03%的双酯化产物。测定了目标产物的表面张力为27.79 mN/m;临界胶束浓度为2.5×10-3 mol/L。     

氯化聚丙烯接枝马来酸酐的研究

为了进一步提高氯化聚丙烯接枝马来酸酐的接枝率,优化工艺条件和不同组分的用量,采用正交实验法,研究了马来酸酐(MAH)用量、引发剂过氧化苯甲酰(BPO)用量、反应温度和反应时间对氯化聚丙烯接枝马来酸酐接枝率的影响。结果表明,引发剂BPO用量对接枝率的影响最为明显,而反应时间相对最弱。4种因素的极差递减顺序为:引发剂BPO用量、MAH用量、反应温度和反应时间。     

强酸性阳离子交换树脂催化合成苯乙酮环乙二缩酮的研究

在强酸性阳离子交换树脂催化剂存在下,以苯乙酮、乙二醇为原料合成苯乙酮环乙二缩酮,分别研究了反应温度,反应时间,原料配比,催化剂用量等条件对合成反应的影响,确定了最佳工艺条件。该方法合成苯乙酮环乙二缩酮的最佳工艺条件是:反应温度为95℃,反应时间2.5 h,n(苯乙酮)∶n(乙二醇)=0.2∶0.28;强酸性阳离子交换树脂用量为1.5 g;带水剂环己烷为40 mL(苯乙酮为0.2 mol的情况下)。苯乙酮环乙二缩酮的收率可达到96.25%,产品纯度99.5%以上。催化剂不经处理可循环使用多次。该催化剂具有价廉易得、催化活性好、不腐蚀设备、无环境污染等优点。     

香料苯乙酮环乙二缩酮的催化合成研究

以氨基磺酸为催化剂,通过苯乙酮和乙二醇反应合成苯乙酮环乙二缩酮。探讨了氨基磺酸的催化活性,研究了催化剂用量、酮醇物质的量比和反应时间等对产物收率的影响。实验结果表明,氨基磺酸是合成苯乙酮环乙二缩酮的良好催化剂,最佳反应条件：n(酮)∶n(醇)=1∶1.3,催化剂用量0.6 g·(0.2 mol-苯乙酮)^-1,反应时间160 min,产物收率可达75.6%     

氨基磺酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以氨基磺酸为催化剂合成了苯甲醛乙二醇缩醛,考察了醛醇摩尔比,反应时间,催化剂用量,带水剂用量等因素对苯甲醛乙二醇缩醛收率的影响。结果表明：最适宜的工艺条件是：n（苯甲醛）：n（乙二醇）=1：1．5,催化剂用量占反应物总质量的1．5％,带水剂环己烷用量为16mL（占反应物总质量的2．18％）,反应时间1．5h,上述条件下,苯甲醛L--醇缩醛收率可达到83．73％。     

硫酸氢钠催化合成乙二醇单甲醚乙酸酯

将硫酸氢钠作为由乙二醇单甲醚和乙酸酯化合成乙二醇单甲醚乙酸酯的催化剂。研究了反应的影响因素和催化剂重复使用性能。当n(乙二醇单甲醚)∶n(乙酸)∶n(硫酸氢钠)＝1∶1.75∶0.003 62、苯为带水剂、回流分水60 min时,酯收率达90.0%。