聚马来酸单脂肪醇酯钠盐的制备及其性能研究

将马来酸酐(MA)先聚合为低聚物聚马来酸酐(PMA),然后再与脂肪醇反应生成一种低聚表面活性剂.聚合反应主要受溶剂种类的影响,而酯化方法对酯化反应影响比较大,在丙酮中以三乙胺催化回流制备聚马来酸单脂肪醇酯(PMAM)的较佳工艺条件为:m(丙酮):m(PMA)=2.0:1,反应时间4 h,催化剂用量1.0%(相对于PMA的质量).PMA经脂肪醇改性、烧碱液中和后生成聚马来酸单脂肪醇酯钠盐(PMAMS).产品用IR和GPC进行表征,测定了产品的表面活性数据cmc、?cmc以及乳化力等.     

梳状两亲型SMA衍生物的制备及其表面活性

通过C16～18脂肪醇聚氧乙烯醚对苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)进行酯化接枝改性,制备了5个梳状两亲型SMA衍生物,即SMA-g-O-3、SMA-g-O-6、SMA-g-O-10、SMA-g-O-15和SMA-g-O-20。通过测定反应体系中原料SMA和酯化产物的酸值的变化可确定酯化反应率,其酯化率都在90%以上,且随脂肪醇聚氧乙烯醚中EO加合数的减少,酯化率相应增加,最高可达95.62%;对酯化物的水溶性及其水溶液的表面活性的研究结果表明,SMA-g-O-20的水溶性较好;25℃时,SMA钠盐水溶液降低表面张力能力有限,表面张力曲线上没有出现拐点,而改性后的SMA衍生物表面活性有较大提高,其中SMA-g-O-15水溶液的表面活性最好,其水溶液的CMC值为0.078 g/L,γCMC为26.74 mN/m。     

梳型两亲聚合物的制备及其性能研究

通过聚乙二醇单甲醚(MPEG)或/和十二醇接枝苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的方法,分别制备了梳型两亲聚合物SMA-g-MPEG、SMA-g-C12H25OH和SMA-g-MPEG+C12H25OH,并用FTIR和1HNMR确定了其结构。研究了聚合物的水溶性及其水溶液的表面活性。水溶性测定结果表明,SMA-g-MPEG的水溶性较好,在其质量浓度100 g/L时仍能形成透明溶液;SMA-g-MPEG+C12H25OH的水溶性次之,在其质量浓度100 g/L时会形成凝胶;SMA-g-C12H25OH的水溶性最差,在其质量浓度≥60 g/L时便会形成凝胶。表面张力测定结果表明,25℃时,SMA-g-MPEG降低表面张力的能力有限,表面张力曲线上没有出现平台;SMA-g-MPEG+C12H25OH的表面活性稍好一些,最后表面张力曲线上出现平台,其临界胶束质量浓度(CMC)为4.22 g/L,临界胶束质量浓度时表面张力(γCMC)为43.9 mN/m;SMA-g-C12H25OH的表面活性最好,其CMC为1.21 g/L,γCMC为33.2 mN/m。     

醇醚丙酸盐表面活性剂的合成及表面活性

以脂肪醇(辛醇、癸醇和十二醇)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO7)和丙烯酸叔丁酯等为原料,经过加成反应和皂化反应合成了4种醇醚丙酸盐,用FTIR,1HNMR及ESI-MS对产物进行了结构表征。优化后的加成反应工艺条件为:n(脂肪醇或醇醚)∶n(丙烯酸叔丁酯)∶n(甲醇钠)=1∶3∶0.02,50℃下反应6 h。对4种醇醚丙酸盐的表面活性测定表明:均表现出了优良的表面活性;亲水基相同时,其临界胶束浓度(cmc)和相应的表面张力(γcmc)及分子最小横截面积(Amin)均随碳链的增长而逐渐减小,而饱和吸附量(Γmax)和吸附效率(pc20)则随碳链的增长逐渐增大;分子中引入乙氧基后,其cmc,γcmc和Amin增大,而Γmax和pc20减小。     

葡萄糖酯基季铵盐的合成及性能研究

以葡萄糖和氯乙酰氯为原料,合成了中间体葡萄糖氯乙酸酯(GCAE),再与十二烷基二甲基叔胺在正丙醇和水的混合溶液中制备了产物葡萄糖酯基季铵盐(CAGE)。通过傅里叶红外光谱(FTIR)与核磁共振氢谱(1HNMR)对中间体及产物进行了结构表征,并对产物与十二烷基硫酸钠(K12)复配体系的稳定性、表面活性、泡沫性能和润湿性能进行了测定。结果表明:产物具有良好的表面活性(γcmc=24.5 mN·m-1);与K12的复配稳定性好,表现出良好的协同增效作用,当n(CAGE)∶n(K12)=0.5∶1时,复配体系的临界胶束浓度(cmc)可低至0.158 mmol.L-1,大大低于单一组分的cmc,表面张力与CAGE的相当,起泡性和泡沫稳定性也好于单一组分,润湿性比K12略差,比CAGE好。     

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的合成及性能研究

实验室以水为溶剂,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)为原料,经混合磺化剂(Na2SO3,NaHSO3)磺化合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠(AESO),产率达到84.6%,提纯后产物纯度达98%。采用红外光谱对产物进行了结构表征,并对产物的应用性能进行了测定。结果表明:AESO的表面活性与AES相近,25℃下临界胶束浓度(cmc)为3.2×10-4mol·L-1,γcmc为30.75 mN·m-1,具有良好的表面活性;同时AESO具有很好的温度稳定性、酸碱稳定性和优异的耐钙性能。     

醇醚己基磺基琥珀酸混合双酯钠的合成与性能

采用非外加相转移催化剂在敞开体系中进行反应的新方法合成脂肪醇聚氧乙烯醚(5)己基磺基琥珀酸混合双酯钠。得到较佳工艺条件为：n(脂肪醇聚氧乙烯醚(5))：n(顺酐)为1．00：1．10，于110℃下单酯化反应2．5h，得到产率为99．07％的单酯化产物(I)。n(己醇)：n(I)为3．0：1．0，于160℃下双酯化反应2．Oh，得到产率为95．98％的双酯化产物(Ⅱ)。n(亚硫酸氢钠)：n(Ⅱ)为1．05：1．10，加热介质温度为150℃下磺化反应2．5h，可得到磺化率较高的目的产物(Ⅲ)。测定了所得产物的表面活性和应用性能。与磺基琥珀酸双己酯钠盐和脂肪醇聚氧乙烯醚(5)磺基琥珀酸单酯二钠盐进行性能对比。结果表明：通过在磺基琥珀酸双己酯钠盐(DHSS)中引入乙氧基后，其分散力、乳化力和耐硬水性能均得到了改善．与单酯二钠盐(AESS)相比，其渗透性能得到了较大的提高。     

脂肪醇聚氧乙烯醚（EO6）磺酸盐的合成及性能研究

以C14～18的脂肪醇与环氧乙烷反应合成了系列脂肪醇聚氧乙烯醚,再以氢化钠为催化剂、丙烷磺内酯为磺化剂合成了脂肪醇聚氧乙烯醚(EO6)磺酸钠(14AES6,16AES6和18AES6)。通过测定反应时间与磺化率的关系,得到14AES6,16AES6和18AES6较佳的磺化时间;测定了产物在蒸馏水、油田采出水和CaCl2水溶液中的表面活性(cmc及其对应的γcmc);评价了产物与不同碳数烷烃及胜利临盘油田原油的界面张力,确定了原油的等效烷烃碳数。实验结果表明,14AES6,16AES6和18AES6的较佳磺化时间分别为8,12和16 h;3种产物在蒸馏水中的cmc为0.02%,0.01%和0.005%,γcmc分别为30.52,37.55和35.59 mN·m-1;在临盘油田矿化水中的cmc减小了0～0.01%,γcmc降低了0.81～1.38 mN·m-1;在3种不同浓度CaCl2溶液中16AES6的cmc均为0.005%,低于在蒸馏水中的情况,γcmc略有降低;16AES6和18AES6的最小烷烃碳数分别为10和12,通过测试含有助剂的18AES6体系与原油及烷烃间的界面活性得临盘油田原油的等效烷烃碳数为13。     

以晶硅切割废液回收聚乙二醇制备的月桂酸聚乙二醇酯性能研究

以晶硅切割废液回收聚乙二醇和月桂酸反应合成了月桂酸聚乙二醇酯(LAE-R),研究了其表面张力(γ_(cmc))、临界胶束浓度(cmc)、润湿力、乳化力、泡沫性能、去污力和在餐具洗涤剂中的去油率等性能,并与脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、工业级PEG400和月桂酸合成的月桂酸聚乙二醇酯(LAE-I)性能进行了对比。结果表明,LAE-R具有较高的表面活性,γ_(cmc)为28.9 m N/m,cmc为60.4 mg/L,低于LAE-I和AEO-9;对柴油和大豆油的乳化力与AEO-9相当,略低于LAE-I;润湿力和发泡力低于LAE-I和AEO-9,属低泡型表面活性剂;对炭黑、皮脂两种污布的综合去污力与LAE-I相当,对炭黑污布的去污力低于AEO-9;在餐具洗涤剂配方中的去油率与LAE-I和AEO-9基本一致,因原料成本低,在性价比方面具有一定的竞争优势。     

十二烷基苄醇聚氧乙烯醚的合成及性能

以十二烷基苯为原料,经氯甲基化、水解及环氧乙基化等步骤得到平均乙氧基(EO)数为9.5的十二烷基苄醇聚氧乙烯醚(LBAEOn)。分别用FTIR和1HNMR表征了产物LBAEOn的结构特征,并用ESI-MS确定了LBAEOn中的EO分布。以表面张力法测得在25℃时LBAEOn的cmc和γcmc分别为1.83×10-6mol.L-1和39.0 mN.m-1;与脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)和壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO10)相比较,除钙皂分散性能大致相当以外,LBAEOn的表面活性较好、发泡力较低、对正辛醇的增溶能力较强和对帆布的润湿性能较差。     

醇醚糖苷柠檬酸单酯盐的制备与性能研究

采用间接酯化法,以柠檬酸和乙酸酐为原料,先合成柠檬酸酐,后与醇醚糖苷(含有未反应的脂肪醇醚)反应,合成了醇醚糖苷柠檬酸单酯,再用NaOH溶液、饱和Ca(OH)2水溶液和Mg(OH)2乳浊液中和制得醇醚糖苷柠檬酸单酯二钠盐(MAEG-EC-Na)、醇醚糖苷柠檬酸单酯钙盐(MAEG-EC-Ca)和醇醚糖苷柠檬酸单酯镁盐(MAEG-EC-Mg),对产物的物化性能进行了测定。结果表明,上述3种产品的γcmc变化范围均很小,而柠檬酸单酯二钠盐的cmc最小,柠檬酸单酯盐起泡性能、泡沫稳定性的顺序为MAEG-EC-Mg>MAEG-EC-Ca>MAEG-EC-Na。     

苯乙烯-马来酸酐共聚物的酯化改性及其对碳黑的分散性能

采用脂肪醇对苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）进行酯化改性,研究了反应温度、时间、催化剂用量、脂肪醇结构和用量等反应条件对SMA酯化程度的影响。红外光谱测试结果表明SMA酯化改性成功,其较佳的改性工艺条件为异丁醇对SMA的摩尔用量12%,对甲苯磺酸对SMA的质量分数为1%,在80℃条件下反应4h,此时SMA部分酯化物（SME）的酯化度达到了35%。碳黑分散研究结果表明SME对碳黑分散效率明显优于SMA,当SME酯化度超过15%,用量对碳黑质量为20%,pH为9时,制备碳黑分散体粒径为160nm,得到的分散体表现出良好的耐热和离心稳定性。     

Preparation of Comb-Like Amphiphilic Styrene Maleic Anhydride Copolymer Derivatives and Their Modification to Surface of Chrome-Tanned Collagen Fiber

A series of comb-like amphiphilic surfactants of sodium salts of fatty alcohol polyoxyvinethene monoester, i.e., SMA-g-O-3, SMA-g-O-6, SMA-g-O-10, SMA-g-O-15 and SMA-g-O-20, were prepared through the esterification modification to styrene-maleic anhydride copolymer (SMA) using fatty alcohol polyoxyethylene ether in dimethylformamide(DMF). The products of esterification modification were characterized by FTIR and GPC analysis, and the esterification reaction rate was calculated by measuring the acid values of SMA and its esterification product. Then, sodium salts of those esterification substances were applied to the leather retaining and fatliquoring process to study their effects on hydrophobicity of the treated leather fiber, such as static Water Contact Angle (WCA) on the leather surface and water absorption of the treated leather. Results showed that all the esterification rates were more than 90 %; moreover, both the WCA and water absorption of the processed chrome-tanned collagen fibers were related to the number of oxyethyl groups in the fatty alcohol polyoxyethylene ether. WCA decreases and water absorption increases instead with augmentation of the oxyethyl group number.     

邻苯二甲酸单醇酯钠盐的合成及性能研究

分别用十二醇、十四醇、十六醇和十八醇与邻苯二甲酸酐反应合成邻苯二甲酸单醇酯,再用氢氧化钠中和得钠盐。研究了催化剂、醇、原料配比、酯化温度及溶剂等对单酯酯化率的影响,用红外光谱和核磁共振波谱对产物结构进行了表征,测定其泡沫性能和界面性能。确定了最佳酯化条件为:以自制催化剂BN-1作催化剂,二甲苯为溶剂,n(醇)∶n(酸酐)=1∶1.6,酯化温度100℃,酯化时间5 h。随着醇碳链增加,邻苯二甲酸单醇酯钠盐泡沫能力降低,但界面活性增强。     

邻苯二甲酸酯的合成及其性能研究

以邻苯二甲酸酐和脂肪醇为原料,硫酸氢钠为催化剂酯化合成了一系列邻苯二甲酸酯。考察了脂肪醇的链长度、类型及支链醇含量等因素对合成酯性能的影响,进而得出其结构与性能的变化规律,并为高性能油品的合成提供理论依据。结果表明,随着脂肪醇链长的增加,合成酯的粘度和粘度指数逐渐增大,倾点和闪点也呈升高趋势;碳原子数目相同的支链醇酯较直链醇酯具有更高的粘度、倾点和闪点以及更低的粘度指数;在直链醇中引入支链醇,所得合成酯的粘度增大,粘度指数减小,倾点和闪点升高;且随着支链醇含量的增加,合成酯的粘度总体呈增大趋势,粘度指数逐渐减小,倾点和闪点呈锯齿型变化。     

邻苯二甲酸酯性能与原料醇组成的关系

以邻苯二甲酸酐和脂肪醇为原料,硫酸氢钠为催化剂合成了一系列邻苯二甲酸酯。考察了脂肪醇的链长度、类型及支链醇含量等因素对合成酯性能的影响,结果表明,随着脂肪醇链长的增加,合成酯的黏度和黏度指数逐渐增大,倾点升高;碳原子数目相同的支链醇酯较直链醇酯具有更高的黏度、倾点和闪点以及更低的黏度指数;在直链醇中引入支链醇,所得合成酯的黏度增大,黏度指数减小,倾点和闪点升高;且随着支链醇含量的增加,合成酯的黏度总体呈增大趋势,黏度指数逐渐减小,倾点和闪点呈锯齿型变化。     

超支化苯乙烯-马来酸酐共聚物酯化物的制备及应用

以醇为酯化剂,对超支化苯乙烯-马来酸酐(BPSMA)进行酯化,考察了反应温度、时间、酯化剂结构及用量等对超支化苯乙烯-马来酸酐酯化物(BPSME)酯化度的影响,在优化实验的基础上制备了以甲醇为酯化剂的超支化苯乙烯-马来酸酐共聚物酯化物(M-BPSME),探讨了M-BPSME对颜料红122的分散性能。结果表明BPSMA与甲醇发生了酯化反应,且较佳的反应时间为6 h,酯化温度80℃。分散结果表明,相同条件下线型苯乙烯马来酸酐(LPSMA)、BPSMA、M-BPSME对颜料红122的分散效率为M-BPSMEBPSMALPSMA,且MBPSME作分散剂的颜料分散体系的离心稳定性和冻融稳定均在97%以上。     

MA-St型低温流动改进剂的制备及性能评价

采用"先酯化,后聚合"的方法,以马来酸酐、苯乙烯、十六醇、二十二醇为原料,合成了低温流动性改进剂马来酸酐混合酯-苯乙烯共聚物,最佳制备条件为:①酯化:n(马来酸酐)∶n(混合醇)=0.5∶1,w(催化剂)=1.8%、w(溶剂)=90%,酯化时间2.5 h;②聚合:n(苯乙烯)∶n(马来酸酐混合酯)=1∶1,w(引发剂)=1.25%,聚合温度为75℃,聚合时间4 h,溶剂用量为55%。将合成的产物按1.0‰的剂量加入到俄罗斯原油提炼的俄柴油中,冷滤点可降低12℃。     

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.     

氟碳阴离子表面活性剂的合成与性能

以十六氟壬醇、顺酐和亚硫酸钠为原料合成了氟碳烷基琥珀酸酯磺酸盐。根据正交实验结果,确定了最佳合成工艺条件,酯化反应:十六氟壬醇与马来酸酐的摩尔比为1∶1.2,反应时间为4 h,反应温度为85℃,催化剂用量为十六氟壬醇的6%,产品的转化率为98.02%;磺化反应:马来酸单酯与无水亚硫酸钠的配比为1∶1.2,反应时间为1.5 h,反应温度为75℃,产品的转化率为98.51%。对产物的性能进行测定,其临界胶束浓度是9.47×10-4mol/L,表面张力是31.13 mN/m。