一种全氟辛基两性磷酸酯氟碳表面活性剂的复配研究

对一种全氟辛基两性磷酸酯氟碳表面活性剂协同作用进行了研究,考察了该表面活性剂与无机盐、阴离子碳氢表面活性剂、阴离子氟碳表面活性剂和非离子氟碳表面活性剂的复配性能,并对结果进行了讨论。研究表明:该两性磷酸酯氟碳表面活性剂自身表面张力为24.0 mN/m;电解质氯化钠对该两性磷酸酯氟碳表面活性剂影响显著,可使表面张力下降到22.4 mN/m;阴离子碳氢表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)可使表面张力降至21.4 mN/m;阴离子氟碳表面活性剂全氟丁基磺酸钾和四乙基全氟辛基磺酸铵分别使表面张力降至20.9 mN/m和20.2 mN/m;而非离子氟碳表面活性剂N-乙基-N-聚氧乙烯(9)醚-全氟辛基磺酰胺能使表面张力降至20.9 mN/m。     

复合表面活性剂溶液体系的超起泡性能研究

研究了阴/阴离子型、阴/非离子型、阴/阳离子型、阴/两性型表面活性剂复合体系的泡沫性能与降低表面张力增效协同性能。结果表明:复合体系均体现了一定程度的协同性能,但阴/阳离子型、阴/两性型表面活性剂复合体系的增效协同性能更好。SDS/OB-2复合体系中,当m(SDS)∶m(OB-2)=1∶2~1∶4时,复合体系最大起泡高度达245mm,表面张力降至23.2mN.m-1;SDS/BS-12复合体系中,当m(SDS)∶m(BS-12)=1∶3~1∶6时,复合体系最大起泡高度达244mm,表面张力降至24.4mN.m-1左右,复合体系具有超起泡能力,均体现出优异的增效协同性能。     

表面活性剂的复配及对甲维盐微乳剂物理稳定性的影响

通过测定不同类型的单一及复配型表面活性剂水溶液的临界胶束浓度和表面张力,研究了它对w(甲维盐)=1％的微乳剂物理稳定性的影响。膦酸酯类阴离子表面活性剂A的临界胶束浓度为1．79×10-4 mol／L,表面张力为28．90 mN/m;苄基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段型非离子表面活性剂B(EPE型)的临界胶束浓度为 1.91×10-4 mol/L,表面张力为20．70 mN/m;按m(A):m(B)=2:3形成的复配型表面活性剂2#的水溶液的临界胶束浓度为9．30×10-5 moL/L,表面张力为25．66 mN/m。当w(2#)=10％时,配制w(甲维盐)=1％的微乳剂物理稳定性最佳,各项指标均合格。     

含氟高分子表面活性剂的合成及其乳化性能的研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(RfAA)、甲基丙烯酸(MAA)或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)为共聚单体,以亲氟-亲水-空间位阻的方式,合成了两种含氟高分子表面活性剂P(RfAA-PEGMA-MAA)和P(RfAA-PEGMA-AMPS)。考察了它们对RfAA的乳化性能,探讨了单体种类、单体含量、引发剂用量以及链转移剂用量对单体转化率和聚合物乳化性能的影响。结果表明,n(RfAA)∶n(MAA或AMPS)∶n(PEGMA)=5∶3∶2,引发剂用量为单体总质量的4%,链转移剂用量分别为单体总质量的3%、2%时,所合成的两种含氟高分子表面活性剂对RfAA均表现出了良好的乳化性能,它们的最低表面张力分别为56.3、49.1 mN/m,CMC均约为0.002 g/mL。     

复合表面活性剂溶液体系的超起泡性能研究

研究了阴/阴离子型、阴/非离子型、阴/阳离子型、阴/两性型表面活性剂复合体系的泡沫性能与降低表面张力增效协同性能.结果表明:复合体系均体现了一定程度的协同性能,但阴/阳离子型、阴/两性型表面活性剂复合体系的增效协同性能更好.SDS/OB-2复合体系中,当m(SDS):m(OB-2)=1:2～1:4时,复合体系最大起泡高度达245mm,表面张力降至23.2mN·m-1;SDS/BS-12复合体系中,当m(SDS):m(BS-12)=1:3～1:6时,复合体系最大起泡高度达244mm,表面张力降至24.4mN·m-1左右,复合体系具有超起泡能力,均体现出优异的增效协同性能.     

一类含氟共聚物表面活性剂的制备与性能

以甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)、氯丙烯(AC)为两种基本原料,分别与丙烯酸(AA)或丙烯酰胺(AM)合成两种含氟共聚物表面活性剂。通过红外光谱对其进行结构表征;用凝胶色谱法(GPC)测定其相对分子质量及分布;测定了所得产物的特性黏度、表面活性和发泡能力。结果表明,合成的TFEMA-AA-AC与TFEMA-AM-AC含氟共聚物表面活性剂的特性黏度分别为0.627 2 L/g、0.611 2 L/g;最低表面张力分别为46.4 mN/m、43.8 mN/m;临界胶束浓度分别为7.0×10-3g/L、5.0×10-3g/L。合成的表面活性剂发泡能力较弱,但泡沫稳定性好。同时考察了表面活性剂与无机盐的复配性能,研究表明无机盐NaCl对合成的含氟共聚表面活性剂性能有一定影响。     

新型含氟季铵盐表面活性剂的合成与表面性能

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)和全氟己基乙基碘为主要原料,合成了一种新型的含氟季铵盐表面活性剂。通过单因素和正交实验,考察了溶剂、反应温度、反应物摩尔比、溶剂体积和反应时间对MDEA转化率的影响,探讨优化出最佳工艺条件:溶剂为正丁醇,反应温度90℃,n(全氟己基乙基碘)∶n(MDEA)=2.5∶1,溶剂体积为8 mL,反应时间为42 h,转化率达到93.75%。通过傅里叶红外吸收光谱、质谱和核磁共振谱对目标产物进行表征,并通过测定其水溶液的表面张力研究了产物的表面活性。其临界胶束浓度(CMC)为1.518 mmol/L,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)为9.3 mN/m;单分子饱和吸附量、单分子饱和吸附面积和胶束化标准自由能分别为0.354×10-10 mol/cm2、4.69 nm2和-26.03 kJ/mol。与同类产品相比较,产物具有优异的表面性能。     

两性氟碳/碳氢表面活性剂复配体系的润湿性能

论述了表面活性剂的润湿机理,测定了13种表面活性剂在不同浓度下的表面张力和0. 1%浓度下的界面张力,重点研究了氟碳两性表面活性剂F1157与非离子碳氢表面活性剂XL-50、TMN-6、APG-0810以及与甜菜碱类两性表面活性剂BS-8、BS-12、CAB的配伍增效能。从表面张力、界面张力和铺展面积得出最佳增效配比。当F1157和XL-50的质量比为1:(6~8)时,界面张力降至0. 4 m N/m;当F1157和TMN-6的质量比为1∶(6~10)时,界面张力降至0. 24 m N/m;当F1157和APG0810的质量比为1∶(3~10)时,界面张力降至0. 063 m N/m。F1157与碳氢甜菜碱的增效性表现在铺展面积优于非离子,同碳数的F1157和BS-8质量比为1∶5时,铺展面积达到最大值99 mm~2。为降低氟碳表面活性剂的使用成本、开拓新领域的应用提供参考。     

羧酸盐型Gemini表面活性剂的合成及表征

以脂肪胺、三聚氯氰、二乙醇胺、丁二酸酐为原料,三步法合成了2种表面活性剂,用1 HNMR、ESI-MS、IR对产物进行了表征,并用吊片法考察了目标产物水溶液的表面活性。实验结果表明,目标产物具有较好的表面活性,25℃时DXC6A和DXC8A的最低表面张力(γCMC)分别为31.85mN/m和28.76mN/m,临界胶束浓度(CMC)分别为2.32×10-4 mol/L和1.41×10-5 mol/L,表面活性优于传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)。     

一种非离子型水性聚氨酯表面活性剂的合成及性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、蓖麻油和聚乙二醇(PEG)等为主要原料,通过逐步聚合得到一种非离子型水性聚氨酯表面活性剂,并利用红外光谱对其结构进行了表征。讨论了加料方式、蓖麻油用量、PEG400用量、亲水单体等因素对产品性能的影响。实验结果表明,当n(蓖麻油)∶n(TDI)∶n(PEG400)=1∶9∶11时,采用先加入蓖麻油,然后滴加TDI,最后加入PEG的加料方式,能够合成得到综合性能较好的非离子型水性聚氨酯表面活性剂。对该表面活性剂在水相中的表面活性进行了测试,所制得的非离子型水性聚氨酯表面活性剂(PU-1)的相对分子质量为3 650,其临界胶束浓度约为27 g/L,水溶液的最低表面张力为44 mN/m。     

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。     

棕榈酰基蛋氨酸表面活性剂的合成与性能

以天然产物棕榈酸和蛋氨酸为原料，通过酰氯化反应和酰胺化反应两步法合成棕榈酰基蛋氨酸表面活性剂（PMS），探究反应温度、反应时间、反应物摩尔比、反应介质体积比等因素对酰胺化反应的影响；通过傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）和质谱对产物的结构进行表征；研究产物的表面性能和复配体系的性能。实验结果表明：酰胺化反应最佳反应温度为30℃、n(棕榈酰氯)∶n(蛋氨酸)=1∶1.2、V(水)∶V(丙酮)=1∶2、反应时间为2.5h，在此条件下，得到产物产率89.0%；表征的结果为目标产物；合成产物临界胶束浓度为 1.2×10^-4mol/L，表面张力为29.59mN/m；对苯等有机溶剂的乳化作用明显优于月桂酰基谷氨酸（LAS）；PMS与椰油丙基甜菜碱（CPBS）摩尔比为4∶6时复配体系表面活性最佳，临界胶束浓度达到9.5×10^-5mol/L，复配体系表面张力为28.1mN/m。     

DEDS-10双子表面活性剂的性能研究

合成了一种新型的DEDS-10双子表面活性剂,用红外光谱对所合成化合物的结构进行了初步表征。DEDS-10的临界胶束浓度cm c为0.47 mmol/L,γcm c为34.5 mN/m,A lC l3、CaC l2和NaC l可以使γcm c降低3.6~1.1 mN/m,其cm c值大约为纯水溶液cm c值的1/5~1/3;加入乙醇,可增加其表面活性,在乙醇的浓度为0.22 mol/L时,其表面张力为30 mN/m左右。与阳离子表面活性剂DTAB和非离子表面活性剂曲拉通X-100复配,可以大幅度地降低cm c和γcm c值,与阴离子表面活性剂TLS复配时,cm c降低,cγm c略有增加。     

全氟壬烯氧基苯磺酸钠/十二烷基硫酸钠复配体系的溶液性能

研究了全氟壬烯氧基苯磺酸钠(OBS)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配比对其水溶液表面张力、油水界面张力、铺展性能及发泡性能的影响。结果表明,OBS/SDS复配比对其水溶液性能影响显著,不同复配比产生不同的协同效果。部分复配体系水溶液与OBS单一组分水溶液相比,表面张力虽略有增加,但油水界面张力显著降低,因此,铺展性能显著改善,原来在环己烷上不铺展,复配后变得铺展。当OBS和SDS按摩尔比0.46∶1复配后,配成浓度为6.17 mmol/L的水溶液其铺展性能最佳,可以在环己烷上快速铺展,并且大幅度减少了OBS氟碳表面活性剂的用量,约降低了46%,大大降低了生产成本;当OBS与SDS按摩尔比为0.15∶1复配时体系油水界面性能、发泡性能的协同效果最好。同时,对不同复配比OBS/SDS的水溶液的最佳铺展浓度进行了研究,发现由表面张力确定的临界胶束浓度并非最佳铺展浓度,二者之间有一定偏差,该差异取决于氟碳表面活性剂和碳氢表面活性剂的性质及配比。     

温度对等摩尔CTAB-SDS复配体系表面张力及乳化性能的影响

测定了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),十二烷基硫酸钠(SDS)及它们等摩尔复配体系在不同温度下的表面张力及乳化性能。复配体系的γCMC从10℃的63.67 mN/m下降到90℃的36.38 mN/m,比相应单一体系的γCMC还略低,表现出高温下较高的表面活性。相应的单一体系的CMC值变化不明显,而CTAB-SDS体系的CMC却减少近一半。这些表面活性剂形成的乳液稳定性随温度升高而下降,与表面活性无关。90℃时复配体系的乳液分出10 mL水层的时间只需0.37 m in,使中和电荷加高温有可能成为一种较好的破乳方法,高温时等摩尔CTAB-SDS的高表面活性与所形成乳液的不稳定性使其有可能较好地应用于催化一些两相反应。     

以酯基为连接基的非离子双子表面活性剂的合成

以蓖麻油酸（RA）、聚乙二醇（600）为原料,马来酸酐为连接基,合成了一种新型的非离子双子表面活性剂MARAPEG-15,考察了催化剂用量、物料摩尔配比、反应时间及温度对酸酐与蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯酯化的影响,并测定了产物的临界胶束浓度和表面张力。马来酸酐与蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯酯化较佳的工艺条件为：催化剂用量为总质量的3%,n（酸酐）∶n（蓖麻油酸聚乙二醇硼酸酯）为3.1∶2,反应温度为110℃,时间为4 h;硼酸酯键水解时间为1.5 h。产物的表面张力及其临界胶束浓度为γCMC=35.73 mN/m,CMC=1.96×10-5mol/L。     

位阻月桂酸阳离子酯表面活性剂的合成及应用

以环氧氯丙烷(EPIC)与十二烷基二甲基胺在丙酮溶剂中反应,加入月桂酸,合成位阻月桂酸阳离子酯季铵盐表面活性剂2-羟基-3-十二酰氧基-十二烷基二甲基氯化铵(HDAC)。用正交实验法对实验条件进行了优化,反应产率达85%。临界胶束浓度为0.035 mmol/L,表面张力为44.95 mN/m,表现出优良的再润湿性及优良的生物降解性能。     

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。     

邻苯二甲酸酯Gemini表面活性剂的合成及性能

采用N,N-二甲基乙醇胺与邻苯二甲酰氯反应得到二(二甲基胺基乙基)邻苯二甲酸酯(Ⅰ),然后Ⅰ再与正溴代十六烷反应,经处理后得到邻苯二甲酸酯基Gemini表面活性剂SHZ16,收率83%(以邻苯二甲酰氯计)。用两相滴定法分析其质量分数为99.2%。采用电导法测定了其CMC值为2.02×10-5mol/L,采用滴体积法测定了γCMC为41.87 mN/m,并考察了其增溶性、黏度、乳化性能和泡沫性质,该性能优于传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)。