新型烷基糖苷季铵盐的制备及性能

以十二烷基二甲基叔胺盐酸盐和环氧氯丙烷为原料合成中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵(CHPDDAC),然后与非离子烷基糖苷(APG)进行季铵化反应生成烷基糖苷季铵盐(APGQAS)。通过红外光谱及元素分析确定其化学结构,并对产物的表面活性、与AES的复配性能、泡沫性能、生物降解性、抗静电性能和杀菌性能进行了测定。结果表明,其CMC为3.16×10-4mol/L,γCMC为21.51 mN/m;Krafft点为-3.57℃;与AES复配时,当n(APGQAS)/n(AES)<0.8或n(APGQAS)/n(AES)>1.0时,溶液的透光率均大于90%;在去离子水中的初始泡沫体积为308 mL;6 d后生物降解率达90%以上;在浓度为5 g/L时,处理的聚酯布抗静电性能最好;对杆状菌和大肠杆菌的杀菌作用良好。     

糖苷基季铵盐表面活性剂的合成及表面性能研究

以葡萄糖和3-氯-1,2-丙二醇为原料合成中间体3-氯-2-羟丙基糖苷,在Na OH碱性条件下与十二/十四烷基二甲基叔胺反应合成糖苷基季铵盐,通过单因素试验确定了最佳工艺。对于糖苷化反应∶n(葡萄糖)∶n(3-氯-1,2-丙二醇)=1∶4,反应时间5 h,反应温度95℃;对于季铵化工艺:n(3-氯-2-羟丙基糖苷)∶n(十二/十四烷基二甲基叔胺)=1.3∶1,反应温度90℃,反应时间4 h。通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征产物结构,测定最终产物的表面性能,能得到活性剂的临界胶束浓度(CMC)为1.68×10-3mol/L,最低表面张力(γCMC)为27.6 m N/m。     

月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂的合成与表征

以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体DMAC〔(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕,再与月桂酸反应,生成月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂HDAC〔(2-羟基-3-月桂酰氧基丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕。通过正交实验确定了最佳合成条件:以异丙醇为溶剂,n(DMAC)∶n(LAC)=1∶1.2,反应时间6 h,反应温度50℃,产率大于90%,Krafft点-4.52℃。通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、飞行时间质谱(TOF-MS)、1HNMR,确证了目的产物的结构。测定产物的临界胶束浓度CMC为8.91×10-4mol/L,γCMC为34.12 mN/m。表明所合成的月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。     

双子表面活性剂12-4-12最佳合成条件的研究

以N,N-二甲基十二烷基叔胺与1,4-丁二醇为原料两步合成季铵盐型双子表面活性剂12-4-12,通过单因素法确定N,N-二甲基十二烷基叔胺与1,4-二溴丁烷的最佳反应条件。双子表面活性剂12-4-12的最佳合成条件为:反应物摩尔比为n(N,N-二甲基十二烷基叔胺)∶n(1,4-二溴丁烷)=2.2∶1,溶剂为异丙醇,反应温度82℃,反应时间12 h,产率为95.8%。     

淀粉烷基糖苷磺基琥珀酸酯钠盐的合成及性能研究

以甘薯淀粉烷基糖苷(APG)为原料,合成了阴离子表面活性剂淀粉烷基糖苷磺基琥珀酸酯钠盐(APGSS)。研究了影响APG与马来酸酐(MA)的酯化反应及酯与NaHSO3磺化反应的各种因素,得出比较适宜的催化剂及反应条件:酯化反应以对甲苯磺酸作催化剂,其用量为APG与马来酸酐总质量的1.5%,反应温度100℃,n(APG)∶n(MA)=1∶1,反应时间4h;磺化反应温度120℃,n(NaHSO3)∶n(酯)=1∶1,反应时间2.5 h。通过红外光谱分析确定了产物结构,并测定了产物的物理化学性能,结果表明:产物APGSS临界胶束浓度为0.2 mg/L,其泡沫性能和润湿性能比APG均有提高。     

沙枣淀粉烷基多糖苷的制备与性能

以植酸和对甲苯磺酸二元体系为催化剂,以沙枣和脂肪醇作原料,采用转糖苷法合成了烷基多糖苷表面活性剂。确定较佳工艺条件为:m(乙二醇)∶m(十二醇)∶m(沙枣粉)=12∶1∶1;常压反应,温度90～100℃;沙枣糖转化率接近100%。测定其表面张力为25 9～28 9mN·m-1,25℃时临界胶束浓度为2×10-5mol/L,HLB值为18,并对其结构进行了红外测定。合成的烷基糖苷(APG)产品可应用于农药乳化,餐具洗涤剂等。     

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。     

一种季铵盐阳离子表面活性剂的合成与性质

以氯丙烯与N,N-二甲基十二烷基胺(DTA)为原料合成了季铵盐阳离子表面活性剂十二烷基二甲基烯丙基氯化铵(DADAC);研究了原料配比、反应温度、反应时间和溶剂等因素对生成物DADAC收率的影响,通过红外光谱、元素分析确定其化学结构。较佳反应条件为:n(氯丙烯)∶n(DTA)=3∶1,无水乙醇为溶剂,50℃下反应24 h,DADAC收率为93.76%。最后测定了产物的表面性能,得到25℃下,DADAC的cmc为5.76 mmol/L,在cmc时的γ=34.2 mN/m,Krafft点<0℃。     

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。     

一种可聚合双季铵盐表面活性剂的合成与表征

以N,N-二甲基十二烷基叔胺盐酸盐、环氧氯丙烷为原料合成了中间产物N-3 -氯-2-羟丙基-N,N-二甲基十二烷基氯化铵.中间产物再和N-乙烯基咪唑(Ⅵ)发生季铵化反应,合成了一种可聚合双季铵盐表面活性剂,研究了原料配比、反应温度和反应时间对目标产物乙烯基咪唑双季铵盐产率的影响.结果表明,较佳工艺条件为:n(Ⅵ):n(中间产物)=1.2∶1,反应温度为80℃,反应时间为12 h,在此条件下,目标产物的产率达到81.2％.并利用IR,MS和1HNMR对产物结构进行了表征.     

阳离子烷基糖苷的绿色合成及性能评价

采用先醚化、再季铵化的路线合成了阳离子烷基糖苷,n(环氧氯丙烷)∶n(蒸馏水)∶n(烷基糖苷)∶n(烷基叔胺)为1∶16∶1.5∶0.8,醚化条件为:95～100℃,2～4 h,季铵化条件为:50～80℃,4～6 h。系统研究了阳离子烷基糖苷的抑制性能,对于6%的阳离子烷基糖苷钻井液,岩屑一次回收率达96.35%,相对回收率达92.73%,相对抑制率达91.40%。     

转糖苷化法合成烷基糖苷的研究

以对甲苯磺酸为催化剂,以葡萄糖和脂肪醇作原料,采用转糖苷化法合成了烷基葡糖苷,考察了工艺条件对合成烷基糖苷的影响。结果表明,催化剂∶葡萄糖=0.011∶1(质量比),葡萄糖∶正丁醇=1∶3(摩尔比),正丁醇∶脂肪醇=1∶1(摩尔比),常压反应,反应温度为110~115℃,葡萄糖转化率可达98.9%。     

十二烷基多苷的性能研究

用最大泡压法探讨了十二烷基多苷(APG)的表面张力,对比常见表面活性剂LAS、AES的表面张力,及APG与LAS、AES复配后的表面活性。结果表明,只要加入少量APG,就能显著降低体系的表面张力,且在质量配比为1∶1时,复配体系在低浓度范围内的表面活性更高。采用在水溶液中溶解振荡观察分层时间的方法,考察并对比了APG、LAS、AES、FAS及APG与之复配后的乳化能力。当APG-AES质量配比为1∶1时,乳化能力显著增强,且在质量浓度低至0.075%时,乳化能力最佳。     

脱醇方法及醇含量对表面张力影响的研究

本文研究了烷基糖苷（ＡＰＧ）合成工艺中脱高碳醇的方法及ＡＰＧ中的醇含量对其表面张力σ以及临界胶束浓度（ＣＭＣ）的影响。结果表明：利用“减粘度剂存在下二次蒸馏法”分离ＡＰＧ中高碳醇的方法是有效的。且醇含量对σ与ＣＭＣ具有一定影响     

对影响烷基多苷组成因素的探讨

二步法合成烷基多苷 ,在反应温度为 10 0～ 130℃、催化剂用量为葡萄糖质量的 0 .6 %～ 4.4%、n(正丁醇 )∶n(葡萄糖 ) =(4～12 )∶1和n(十二醇)∶n(葡萄糖 ) =(2～ 6 )∶1时 ,烷基多苷的平均聚合度随十二醇与葡萄糖的质量比和温度的增加而减小 ,而催化剂和正丁醇的用量对其影响不明显。     

氟烃基改性硅油的合成及其消泡性能

以丙烯酸(AA)和1H,1H,2H,2H-全氟癸醇(PFD)为原料合成了丙烯酸氟醇酯(AAFDE),用AAFDE与含氢硅油(HPS)硅氢加成得到氟硅油(FPS),确定了合成的较佳工艺条件,同时测定了FPS的表面张力和对柴油体系的消抑泡性能。结果表明,合成AAFDE较佳的工艺条件为:在浓硫酸(SA)催化下,甲苯为溶剂,n(AA)∶n(PFD)∶n(SA)=1.2∶1∶0.3,反应6 h,产率69%。合成FPS较佳的工艺条件为:无溶剂存在条件下,m(AAFDE)∶m(HPS)=1.1∶1,催化剂H2PtC l6的用量为8μg/g(以Pt计),110-120℃反应1 h,产率90%。用红外光谱(IR)对AAFDE和FPS进行了分析。25℃下,FPS的表面张力为21.4 mN/m,明显低于HPS(22.6 mN/m)。在柴油中,通过摇瓶法测得合成的FPS比HPS和烷基硅油(APS)具有更好的消抑泡性能。     

活性炭负载磷钨酸催化合成烷基多苷

用活性炭负载磷钨酸为催化剂,用二步法合成了十二烷基多苷(APG)。丁苷化反应的最优工艺条件是:磷钨酸负载量20%,用量为葡萄糖的5%,n(葡萄糖)∶n(丁醇)为5∶1,温度120℃,反应时间2 h。催化剂可以重复使用。在n(十二醇)∶n(葡萄糖)为2.5∶1时,可以用水萃取分离APG,得到的产品色浅且稳定。APG在水溶液中的临界胶束浓度为65.5 mg/L,表面张力为25.2 mN/m,泡沫力为160 mm,5 min后泡沫高度为158 mm。     

3-十二烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵的合成与表征

月桂醇和环氧氯丙烷(EPIC)在相转移条件下反应得到中间体长链烷基缩水甘油醚(Ⅰ),其最佳反应条件为:n(EPIC)∶n(月桂醇)=1.8∶1,反应时间4 h,反应温度50℃,碱的浓度为50%。Ⅰ和三甲胺盐酸盐反应得到氯化N-(3-烷氧基-2羟-基)丙基-N,N,N-三甲基铵,最佳反应条件为:n(十二烷氧基缩水甘油醚)∶n(三甲胺盐酸盐)=1∶1,水浴温度30℃,反应时间3.5 h,此条件下收率可达97%。产物结构通过红外光谱及元素分析结果得以证实。