双子型苯并咪唑阳离子表面活性剂的合成及性能

以苯并咪唑、溴代正十二灴烧、二溴代烷烃为原料合成了3种双子型苯并咪唑阳离子表面活性剂,通过1HNMR和元素分析对合成的中间体和表面活性剂进行了结构表征.测试出该类表面活性剂的水溶液在70℃下的临界胶束浓度分别为2.9×10-3mol·L-1、4.5×10-6mol·L-1和2.6×10-6 mol·L-1;最低表面张力分别为37·6 mN·m-1、39.4 mN·m-1和39.7 mN·m-1.计算出对应的饱和吸附量分别为3.9×10-1mol·cm-2、3.6×10-11mol·cm-2、3.4×10-11mol·cm-2;饱和吸附面积分别为4.26 nm2、4.6 nm2、4.88 nm2.此外,还对合成的表面活性剂的克拉夫特点、各种溶剂中的溶解度、泡沫、乳化等性能进行了测试.     

缩醛型可分解表面活性剂的合成

在对甲苯磺酸的催化下,庚醛、癸醛分别与3-氯-1,2-丙二醇通过缩合反应制备了氯代缩醛2-烷基-4-氯甲基-1,3-二氧杂环戊烷;再分别与亚硫酸钠进行磺化反应,合成了缩醛型可分解表面活性剂(2-烷基-1,3-二氧杂环-4)甲烷-1-磺酸钠盐,磺化产率分别为87.9%和87.3%;所得中间体和产物的结构经IR、1HNMR表征。对缩合反应的物料摩尔比、催化剂用量、反应时间等进行了优化,结果表明:n(庚醛)∶n(3-氯-1,2-丙二醇)=1∶1.2,对甲苯磺酸0.4g,反应时间20h为较佳合成条件,产率达66.51%～68.70%。测试了可分解表面活性剂Ⅱa、Ⅱb在盐酸溶液中的分解率,结果显示:分别在1.5、3h,分解率就可达100%。     

新型缩醛型阴离子表面活性剂的合成

在三氟化硼乙醚溶液的催化下,庚醛与环氧氯丙烷反应生成2-己基-4-氯甲基-1,3-二氧杂环戊烷。中间体再与亚硫酸钠进行磺化反应,合成缩醛型可分解表面活性剂（2-己基-1,3-二氧杂环戊烷-4）甲烷-1-磺酸钠盐。考察了原料摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对合成2-己基-4-氯甲基-1,3-二氧杂环戊烷产率的影响。最佳反应条件为n（环氧氯丙烷）∶n（庚醛）=1.125∶1,催化剂用量为0.5 mL,反应温度为55℃,反应时间6 h,产率为44.5%。所得中间体及目标产物经核磁及红外表征,并测定产物的临界胶束浓度cmc为3.0×10-3 mol/L。     

双子苯并咪唑表面活性剂的合成及性能研究

以邻苯二胺和己二酸为原料，经两步脱水合成苯并咪唑，通过溴代和季铵化反应合成了一种新型双子苯并咪唑表面活性剂。对产物进行了红外光谱表征及表面活性的测定。因其特殊的结构而具有一些特殊的性质，可以在涂料润湿剂和乳化剂中应用。     

新型阳离子表面活性剂的合成及性能研究

本文研究了利用３－氯－１，２－丙二醇和二甲基十二烷基胺合成新型阳离子表面活性剂二（羟基）丙基二甲基十二烷基氯化铵的合成工艺，并研究了其溶液性能。     

缩醛型表面活性剂的研究进展

缩醛型表面活性剂是一类可分解的表面活性剂．由于分子中含有缩醛基团，易在酸性条件下迅速水解为醛类和小分子化合物，分解产物无毒、无表面活性且易于生物降解；而在碱性条件下，甚至很高的pH值下能稳定存在。根据这类表面活性剂的分子结构特征，分别叙述了环状缩醛、烷基葡萄糖苷和链状缩醛型聚醚等3种类型表面活性剂的合成方法、物理化学性质和用途。     

黄腐酸阳离子表面活性剂的合成及性能研究

以风化煤中提取的黄腐酸为原料,进行季铵化反应制备阳离子表面活性剂。研究了投料比、反应温度、反应时间等对产品性能的影响。结果表明:黄腐酸阳离子表面活性剂合成的最佳工艺条件为黄腐酸、环氧丙基三甲基氯化铵质量比为2∶1,温度为60℃,反应时间3 h;在此条件下,黄腐酸季铵盐1%水溶液的表面张力为45.129mN/m,溶解百分比为99.3%,发泡性能具有明显改善。     

木质素阳离子表面活性剂的合成及应用

利用造纸废液中的木质素,合成木质素阳离子表面活性剂;研究合成工艺和作为表面活性剂的有关性能;探讨在水处理絮凝、沥青乳化等方面的应用。     

阳离子表面活性剂合成研究进展

阳离子表面活性剂极性基带正电荷,易于在带负电的表面上吸附成膜,具有其他类型表面活性剂不具备的特殊性质,如抗静电、柔软、杀菌抑菌、缓蚀等性能,介绍了近年来发展较快的几类阳离子表面活性剂,并预测了未来阳离子表面活性剂的发展方向。     

一种含吡啶环的单阳离子表面活性剂的合成

在三氟化硼乙醚溶液催化下,正辛醛与环氧溴丙烷首先反应生成2-庚基-4-溴甲基-1,3-二氧杂环戊烷,然后再与吡啶反应,研究合成了一种新型的含吡啶环的单阳离子表面活性剂(2-庚基-1,3-二氧杂环-4)甲烷-1-吡啶盐。产物结构经红外光谱和1HNMR分析表征并测定其电导率,该表面活性剂的临界胶束浓度为4.0×10~(-3) mol/L,表面活性强于传统表面活性剂。     

N-烷基苯并咪唑阳离子表面活性剂的合成及性能

以苯并咪唑、不同链长的卤代烷烃、硫酸二甲酯为原料,合成了几种烷基苯并咪唑阳离子表面活性剂。通过IR1、HNMR对产物结构进行表征,测定了所得产物的表面活性和发泡性能,并计算出产物的饱和吸附量及饱和吸附面积。结果表明,合成的N-辛基、癸基、十二烷基、十四烷基苯并咪唑阳离子表面活性剂的最低表面张力随烷基链增长而降低,但N-十六烷基苯并咪唑阳离子表面活性剂的最低表面张力却高于十四烷基苯并咪唑阳离子表面活性剂;合成的表面活性剂中,十二烷基苯并咪唑阳离子表面活性剂的发泡性能较佳,但所有的表面活性剂的泡沫稳定性均较差。     

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℃。     

含哌啶环的阳离子双子表面活性剂的合成及性能研究

以苯胺、环氧氯丙烷、哌啶和1-溴癸烷为原料经过三步反应合成了含有哌啶环的阳离子双子表面活性剂C_(10)-CGP。采用FT-IR、MS和~1H NMR对产物进行了结构表征。研究了其Krafft点、乳化性能和乳化沥青时的相关性能,并测定了25~40℃的临界胶束浓度(cmc)、平衡表面张力(γ_(cmc))及相应的热力学函数。结果表明,C_(10)-CGP的Krafft点低于0℃,乳化分水时间为532s。25℃时,cmc为0.976×10~(-3)mol/L,γ_(cmc)为28.93 mN/m。随着温度的升高,cmc增大、γ_(cmc)减小、饱和吸附量(Γ_(max))减小、极限占有面积(A_(min))增大。乳化沥青测试表明,C_(10)-CGP是慢裂型沥青乳化剂,贮存稳定性好且乳化沥青粒径分布较窄。     

可聚合阳离子含氟表面活性剂的合成与性能研究

本文以全氟烷基乙基醇（PFEA）为原料,设计合成了三种不同含氟链段长度的可聚合阳离子含氟表面活性剂—N-（乙酸全氟烷基乙基酯）-N-（乙醇丙烯酸酯）二甲基溴化铵（PFDM）,通过核磁共振氢谱（1H NMR）对其结构进行了表征。利用Zeta电位测定、表面张力测定等手段考察了不同含氟链段长度对PFDM表面活性等的影响,并证明了PFDM的可聚合性。结果表明,随含氟链段的增长PFDM在水介质中形成胶束的胶束聚集数逐渐增大,CMC呈指数下降,表面活性逐渐增强,且具有良好的可聚合性。     

阳离子型偶联表面活性剂改性硝酸铵性能研究

对阳离子型偶联表面活性剂膨化处理的改性硝酸铵进行了电镜扫描、孔径与孔容分布、粒径分布、比表面积、抗吸湿结块性及爆炸性能的实验研究，结果表明：同普通硝酸铵相比，阳离子型偶联改性硝酸铵的晶形不规则，富含气孔；比表面积大，可达3869．56cm^2／g；95％有效孔径处于介孔范围，有较小的粒径范围，主要分布在10～1000μm范围内；并且有良好的抗吸湿结块性，改性硝酸铵的吸湿率比普通硝酸铵的吸湿率降低约60％，抗压破坏力仅为普通硝酸铵的1／6，用其制得的粉状工业炸药具有更好的物理性能和爆炸性能。     

月桂酸阳离子酯表面活性剂的合成与性能

以失水甘油基三甲基氯化铵(GTMAC)与月桂酸反应生成阳离子单酯表面活性剂2-羟基-3-月桂酰氧基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TCMESA),较佳合成条件为:n(月桂酸):n(GTMAC)=1.0:1.1,85℃下反应8 h,w(阳离子酸性树脂)=3%.另研究了TCMESA的发泡力、稳泡性及乳化力,并将其与阴离子表面活性剂复配应用于洗发香波中.     

Interfacial properties of cationic and anionic Gemini surfactant mixtures

The possibility and the prospect of cationic/anionic (“catanionic”) surfactant mixtures based on sulfonate Gemini surfactant (SGS) and bisquaternary ammonium salt (BQAS) in the field of enhanced oil recovery was investigated. The critical micelle concentration (CMC) of SGS/BQAS surfactant mixtures was 5.0 × 10⁻⁶ mol/L, 1–2 orders of magnitude lower than neat BQAS or SGS. A solution of either neat SGS or BQAS, could not reach an ultra-low interfacial tension (IFT); but 1:1 mol/mol mixtures of SGS/BQAS reduced the IFT to 1.0 × 10⁻³ mN/m at 100 mg/L. For the studied surfactant concentrations, all mixtures exhibited the lowest IFT when the molar fraction of SGS among the surfactant equaled 0.5, indicating optimal conditions for interfacial activity. The IFT between the 1:1 mol/mol SGS/BQAS mixtures and crude oil decreased and then increased with the NaCl and CaCl₂ concentrations. When the total surfactant concentration was above 50 mg/L, the IFT of SGS/BQAS mixtures was below 0.01 mN/m at the studied NaCl concentrations. Adding inorganic salt reduced the charges of hydrophilic head groups, thereby making the interfacial arrangement more compact. At the NaCl concentration was above 40,000 mg/L, surfactant molecules moved from the liquid–liquid interface to the oil phase, thus resulting in low interfacial activity. In addition, inorganic salts decreased the attractive interactions of the SGS/BQAS micelles that form in water, decreasing the apparent hydrodynamic radius (D_{H, app}) of surfactant aggregates. When the total concentration of surfactants was above 50 mg/L, the IFT between the SGS/BQAS mixtures and crude oil decreased first and then increased with time. At different surfactant concentrations, the IFT of the SGS/BQAS mixtures attained the lowest values at different times. A high surfactant concentration helped surfactant molecules diffuse from the water phase to the interfacial layer, rapidly reducing the IFT. In conclusion, the cationic-anionic Gemini surfactant mixtures exhibit superior interfacial activity, which may promote the application of Gemini surfactant.     

酯基双子表面活性剂的合成及性能

以环氧氯丙烷、己二酸为原料合成二元酸酯中间体(DBA),再与十二烷基二甲基胺进一步反应合成双酯基阳离子双子表面活性剂(CEGSA)。研究了反应时间、反应温度和催化剂用量对生成物(CEGSA)收率的影响,终产物用傅立叶红外变换仪和元素分析仪进行定性分析;用两相化学滴定法测定活性物含量,产物活性物质质量分数达到93.4%以上,其cmc为0.28 mmol/L,表面张力γcmc=36.5 mN/m。