Surface Performance Testing of Cardanol Polyoxyethylene Ether and Its Application in Detergent

Cardanol polyoxyethylene ether is a kind of nonionic surfactants based on natural raw materials, with good surface activity and resistance to hard water. At 25℃, the value of critical micelle concentration(CMC) is 6.09×10^(-6) mol/L, and the lowest surface tension(γ_(CMC)) is 38.08 mN/m. Moreover, cardanol polyoxyethylene ether has strong salt tolerance to monovalent inorganic salts; with the increase of concentration of divalent inorganic salt, the surface activity of cardanol polyoxyethylene ether is enhanced. The effect of monohydric alcohol on the surface activity of cardanol polyoxyethylene ether is complex: the ability of BGF-10 to form micelles increases and then decreases with the increase of the concentration of monohydric alcohol. Cardanol polyoxyethylene ether has a synergistic effect with anionic, nonionic and cationic surfactants, especially with hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB), and its critical micelle concentration is decreased by 2.52%, while the surface tension is decreased by 11.49%. Test results also show, comparing to nonylphenol polyoxyethylene ether, the emulsifying and the thickening performances of cardanol polyoxyethylene ether are better, and its foam performance is lower. Also, the cloud point of cardanol polyoxyethylene ether is higher than nonylphenol polyoxyethylene ether. In most case, the detergency of cardanol polyoxyethylene ether is better than or equivalent to nonylphenol polyoxyethylene ether. cardanol polyoxyethylene ether is an excellent alternative to nonylphenol polyoxyethylene ether in detergents.

多阳离子位点季铵盐与AEC复配体系的应用性能研究

将含多阳离子位点双子季铵盐表面活性剂(TC-GS)与脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AE_(9)C)以不同比例复配,并测试了不同复配比例下混合体系的浸润、去污、乳化、抗静电和活性炭分散性能。结果表明,不同复配比例下的TCGS/AE_(9)C体系都为均一透明溶液,表现出优异的复配稳定性。复配体系对帆布片的浸润能力优于单一表面活性剂,其中α_(TC-GS)为0.4时浸润性能最好。复配体系在乳化液体石蜡的过程中表现出协同增效作用。AE_(9)C溶液对炭黑污布和油脂污布都具有较好的去污能力,但与TC-GS复配后去污性能有所下降,可能由于TC-GS在污布表面的吸附阻碍了污渍的洗涤剥离。TC-GS溶液和复配体系溶液均表现出较好的抗静电性能,能够将聚酯织物表面电阻降低至≤10^(10)Ω。最后,大部分复配比例下的TC-GS/AE_(9)C体系溶液都具有良好的分散活性炭的能力;但当复配比与理论等电摩尔比一致时,复配溶液对活性炭的分散稳定性能较差。

脂肪醇聚氧乙烯醚AEO_(3)和双癸基二甲基氯化铵复配及性能

表面活性剂分子的复配体系往往比单一表面活性剂体系表现出更好的物化性能,因此得到广泛使用。将双癸基二甲基氯化铵DEQ和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO_(3)分别按照不同质量比进行复配,详细考察了不同复配体系临界胶束浓度(cmc)、耐碱性、润湿性、乳化性、发泡性的变化情况。结果显示:复配体系表现出良好的协同效应。当复配比为1∶3时,cmc最低为1.46×10^(-5)mol/L,表面张力r_(cmc)达到最低值29.65 mN/m,表面吸附量Γ_(max)为3.01×10^(-10) mol/m^(2);当复配比为2∶1时,起泡性能优异,泡沫丰富,且稳泡性能达到88%,此对比单一的非离子表面活性剂AEO_(3)具有很大的改善;同时润湿性6.35 s明显高于非离子表面活性剂AEO_(3)。

服饰中烷基酚聚氧乙烯醚测定方法探讨

烷基酚聚氧乙烯醚(APEOs)作为表面活性剂在服装生产、加工过程中应用广泛,一旦残留将对环境产生严重的危害,必须对其加强监管和检测。目前国内已经制定和实施了服装产品中烷基酚聚氧乙烯醚检测方法标准,但在实际检验过程中存在同一样品尤其羽绒产品,结果差异较大,实验结果经常无法统计,实验室间试验结果无可比性等问题。针对上述问题,本文结合日常大量检验测试探讨影响服装产品APEO准确测定的影响因素,统一实验操作,确保实验室的检测数据的准确性和重现性,提高检测能力。

单季铵盐型防沾皂洗剂的制备及其应用性能

为提高酸性染料皂洗剂的防沾色效果,以脂肪胺聚氧乙烯醚1815为原料,以环氧氯丙烷为季铵化剂,合成1815单季铵盐,并与非离子表面活性剂平平加O-25和阴离子表面活性剂SDS复配,制得1815单季铵盐类防沾皂洗剂。研究了合成工艺因素对1815单季铵盐产率的影响,优化了1815单季铵盐的合成工艺条件,测试了1815单季铵盐防沾皂洗剂的皂洗效果,并与市售及同类皂洗剂进行比较。结果表明,1815单季铵盐的合成优化工艺条件为:n(1815):n(环氧氯丙烷)=1∶2.5,反应温度80℃,反应时间4 h,反应pH=8.0。单季铵盐防沾皂洗剂的沾色样K/S值为0.6098,皂洗残液吸光度为0.2713,染色织物耐皂洗色牢度达4~5级,表明1815单季铵盐防沾皂洗剂具有良好的防沾色性能和净洗效果。

脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯的合成及影响因素分析

脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯是由脂肪醇聚氧乙烯醚和丙烯酸通过酯化反应直接合成的,使用对甲苯磺酸作为催化剂,对苯二酚作为阻聚剂。在此基础上探讨了反应物投料比、催化剂用量、催化剂种类、反应温度和反应时间对酯化反应的影响。结果表明,适宜的合成工艺条件为:n(脂肪醇聚氧乙烯醚)∶n(丙烯酸)=1∶3,催化剂对甲苯磺酸的用量为1%(占脂肪醇聚氧乙烯醚的质量分数),反应温度为120℃,反应时间为3 h,阻聚剂对苯二酚的用量为0.05%(占丙烯酸的质量分数),酯化反应的转化率可达90.70%。

聚氧乙烯醚型表面活性剂对异丙苯污染修复研究

以异丙苯为污染物,研究了3种聚氧乙烯醚型表面活性剂的增溶能力、界面张力以及泡沫性能。实验结果表明,脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)在100 g/L的NaCl溶液中增溶参数为9,油/水界面张力低至0.013 mN/m,且泡沫尺寸最小、最均一,泡沫更稳定,有良好的泡沫性能。以FMES为主剂的泡沫剂体系,在一维填砂管中污染物冲洗率达99%以上。

纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚测定偏差的分析

研究了纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)检测标准方法、标准物质等对检测偏差的影响。分析认为,标准物质聚合度分布的不明确、样品中目标物组分的多样性、部分同系物响应值超过线性范围的忽略、含量计算方法与结果的表示,以及仪器参数对同系物校正因子的影响,都可能造成APEO检测结果的偏差。提出采用与样品聚合度分布相似的标物定量,准确计算各同系物校正因子后再分析样品,将APEO等物质的量转换成烷基酚后检测,半移取萃取液制备测试液等措施,提高检测的精确度。

异构十三醇聚氧乙烯醚(5)的制备及研究

针对国内环保型非离子表面活性剂异构十三醇聚氧乙烯醚(5)工业品分子量分布宽、气味差的问题,提出了一种以金属改性催化剂制备分子量窄分布、低气味异构十三醇聚氧乙烯醚(5)的工业生产路线,并对催化剂金属负载量、催化剂用量、反应温度、催化剂寿命等进行了研究,在催化剂金属负载量为:Ca 4.0%、Mg 3.0%、Zn 2.5%,催化剂用量1.5%,反应温度160℃的优化条件下,可制备出分子量分布在1.143~1.148,异十三醇残留在0.40%以下的产品。产品与进口同类产品有更低表面张力,更适用于下游应用市场的发展。

仲醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面性能研究

对仲醇聚氧乙烯醚硫酸钠(SAES)的光学微流变性能、倾点、平衡和动态表面张力、铺展性等物化、表面和应用性能进行了研究,并与伯醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)的性能进行了对比。物化性能研究结果表明,随着样品老化时间的增加,SAES和AES的黏弹性都有所增加,但SAES的黏弹性增加幅度小于AES;SAES的倾点显著低于AES。表面性能研究结果表明,SAES和AES溶液的临界胶束浓度(cmc)分别为0.42 mmol/L和0.45 mmol/L,临界胶束浓度时的表面张力γ_(cmc)分别为27.71 mN/m和30.77 mN/m。相比AES,SAES在气-液界面的吸附扩散速率较快,且SAES和AES低浓度水溶液的吸附过程都属于混合动力控制吸附。应用性能研究结果表明,与AES相比,在石蜡表面的铺展过程中,SAES具有较小的接触角和较大的铺展系数;对帆布片的润湿性、起泡性和稳泡性、乳化性、耐盐耐碱性较弱。

基于异戊烯醇聚氧乙烯醚的减水剂制备及混凝土影响分析

采用水溶液自由基共聚法合成了异戊烯醇聚氧乙烯醚基的聚羧酸减水剂,研究了酸醚比、链转移剂用量、还原剂用量和滴加时间对聚羧酸减水剂分散性能的影响。结果表明,酸醚比为4.15,巯基丙酸和TPEG的摩尔比为0.19,VC和TPEG的摩尔比为0.018,滴加时间50 min为最佳制备工艺,制备出的聚羧酸减水剂能够使水泥净浆具有最高的流动度为234 mm。混凝土的适配实验表明,以最佳工艺条件制备的聚羧酸减水剂的饱和掺量更高,当减水剂掺量为0.3%时,减水率可达32.7%,28 d的抗压强度为55.7 MPa,在配置高强度混凝土方面有广阔的应用前景。

HP-β-CD降低表面活性剂复配体系中TO-5对OP-20的紫外光谱的干扰及其机理分析

采用辛基酚聚氧乙烯醚(OP-20)与异构十三醇聚氧乙烯醚(TO-5)复配体系中,由于TO-5的存在会对OP-20的吸光度及临界胶束浓度(CMC)产生明显影响,造成检测结果不准确。为此以羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为掩蔽剂,来消除TO-5产生的干扰。虽然TO-5在250~350 nm范围内无明显吸收峰,但是TO-5能增强OP-20在275 nm处的吸光度,并且还可以显著降低OP-20的表观CMC。当水溶液中TO-5的浓度分别为0.20 mmol/L和0.30 mmol/L时,OP-20的表观CMC由0.279 mmol/L分别降低至0.265 mmol/L和0.234 mmol/L。研究结果表明,加入HP-β-CD后,0.20 mmol/L OP-20及其在0.20 mmol/L TO-5溶液中的吸光度分别为0.264和0.262,变化幅度仅为0.76%。研究结果还表明,HP-β-CD具有阻碍OP-20形成胶束的作用,Job's实验表明HP-β-CD与OP-20按摩尔比1∶1进行包结,加入HP-β-CD后,紫外光谱法能够准确检测OP-20/TO-5复配体系中OP-20的含量,回收率为99.17%~99.97%,TO-5的干扰显著减小。FT-IR和1H-NMR的实验结果表明,OP-20进入HP-β-CD分子内腔之中形成包结物,是HP-β-CD消除TO-5对OP-20的紫外光谱干扰和阻止OP-20形成胶束的根本原因。

复合药剂对独居石与萤石浮选分离效果的影响及作用机理

通过单矿物浮选与人工混合矿浮选、Zeta电位分析、接触角及XPS测试,研究复合捕收剂(辛基羟肟酸(OHA)+辛基酚聚氧乙烯醚(OP10))和抑制剂(乙二胺四乙酸(EDTA))对独居石与萤石浮选分离效果的影响及作用机理。结果表明:OP10能够显著提高OHA对独居石的捕收能力。相对于仅使用单一捕收剂OHA,使用复合捕收剂OHA/OP10对独居石的浮选回收率可提高13.91%;EDTA对萤石选择性抑制效果优于水玻璃;复合捕收剂OHA/OP10与抑制剂EDTA联合使用对独居石和萤石的浮选分离效果优于使用OHA和水玻璃联合使用时的分离效果。OP10和OHA能够协同吸附在独居石表面,强化其表面疏水性,提高其可浮性;EDTA能够抑制复合捕收剂OHA/OP10在萤石表面的吸附,而对独居石的影响较弱,从而提高独居石与萤石的浮选分离效率。

二氧化硅的表面处理及其在尼龙6中的应用

为优化二氧化硅的表面处理效果,以此提升二氧化硅改善尼龙6 (PA6)力学性能的作用效果,将脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)混合后,形成复合表面处理助剂(CSA),并用其对二氧化硅进行表面处理。通过红外光谱、热失重分析证实了CSA与二氧化硅的化学接枝,进一步通过粒径分布测试及扫描电子显微镜观察确定表面处理后二氧化硅的平均粒径能够达到169 nm,分散均匀度也有所改善。将CSA表面处理后的二氧化硅加入到PA6中,采用共混挤出的方法制备了二氧化硅增强PA6复合材料。通过对复合材料的性能测定,确认CSA处理后的二氧化硅在3%~4%用量下,能够使PA6的拉伸强度最多提升约17%,弯曲强度最多提升约13.9%,冲击强度最多提升约14%,提升效果远比使用等量的纯二氧化硅或仅采用KH-550表面处理的二氧化硅明显。以上特征对于在汽车零部件、电子电器零件等领域应用的尼龙制品性能提升有重要帮助。

芳香族聚氧乙烯醚改性石墨烯对水性环氧涂层防腐性的影响

采用3种不同结构的芳香族聚氧乙烯醚[β-萘酚聚氧乙烯醚(Lugalvan BNO12)]、三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚[Trtspe-18(EO=10)和Trtspe-18(EO=20)]对石墨烯进行改性,通过吸附曲线、热重分析(TGA)、紫外-可见光谱、流变性分析了改性石墨烯分散液的稳定性,并考察了Trtspe-18(EO=20)改性石墨烯(TGr)分散液/水性环氧涂层的物理机械性能和防腐性。结果表明:含有4个苯环和更长亲水链的Trtspe-18(EO=20)改性剂在石墨烯表面的吸附量最高,得到的石墨烯分散液分散稳定性最好。TGr添加量为1.0%时,涂层的耐腐蚀性最佳,此时复合涂层自腐蚀电流密度最低为4.34×10^(-8)A/cm^(2),涂层具有较好的物理机械性能,三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚改性石墨烯提高了水性环氧涂料的耐腐蚀性。

非离子表面活性剂在黏土矿物表面的吸附规律研究

为针对不同地层选取适应性更强的化学剂,减少黏土矿物对表面活性剂的吸附损耗,以脂肪醇聚氧乙烯类表面活性剂为例,采用静态吸附法研究非离子表面活性剂在不同黏土矿物表面的吸附规律,探讨不同EO加成数、不同碳链数、临界胶束浓度和Zeta电位对非离子表面活性剂吸附机理的影响。结果表明,在吸附过程中,碳链长度-疏水性-吸附量之间始终为正反馈效果;EO加成数-氢键/疏水性-吸附量之间的关系取决于氢键强度与疏水性强度的关系。优选得出十二烷基醇聚氧乙烯醚-7为抗吸附性较好的非离子表面活性剂,也为三次采油过程中化学剂的选取提供了依据。

保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以异戊烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯为单体,在氧化还原引发体系中,通过自由基共聚,合成了一种性能优良的高保坍型聚羧酸减水剂。研究了酸醚比、酯醚比、合成温度和加料方式对减水剂分散性能的影响,并分析了微观结构。研究结果表明,在水灰比为0.29,折固掺量为0.2%时,3h内合成的减水剂的水泥净浆流动度能保持稳定不变。混凝土实验结果表明,掺入减水剂的新拌混凝土的和易性优良,在3h内具有良好的保坍效果。

聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的乳化性能的比较研究

以环氧乙烷加成数接近9的烷基醇聚氧乙烯醚为研究对象,比较性研究了壬基环己醇聚氧乙烯醚(9)、壬基酚聚氧乙烯醚(10)、异构十三醇聚氧乙烯醚(9)、仲醇聚氧乙烯醚(9)以及十二醇聚氧乙烯醚(9)五种非离子表面活性剂对几种日用化学品用油及其混合物的乳化力。实验结果表明,支链化疏水基更有利于非离子表面活性剂对油的乳化,壬基环己醇聚氧乙烯醚(9)具备替代壬基酚聚氧乙烯醚(10)在日用化学品中应用的潜力。

玻璃纤维浸润剂用脂肪醇聚氧乙烯醚

探讨用于石蜡型浸润剂的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)对高硅氧玻璃纤维纱质量的影响。测定不同厂家AEO的浊点,分别配制石蜡型浸润剂,监测浸润剂的配制过程,测定浸润剂乳液粒径、稳定性、离心率。不同浊点的AEO配制石蜡型浸润剂生产了高硅氧玻璃纤维原丝并测试物理性能,再对高硅氧玻璃纤维摇挂基纱进行酸热处理,重点关注酸处理后纱线外观、表面残留物质量分数及热烧结后纱线的物理化学性质,确定适用于高硅氧玻璃纤维石蜡型浸润剂用AEO的技术指标要求为浊点85~90℃、亲水亲油平衡值(HLB)12~13。

脂肪醇聚氧乙烯醚生产装置事故模拟与分析

对某功能化学品厂的脂肪醇聚氧乙烯醚生产装置进行模拟。依托反应动力学模型,对该生产装置可能发生的事故过程进行建模与仿真,得到反应釜内事故发生过程的动态数据变化情况,确认正常生产过程中反应釜内最大温度在172℃以下,最大压力在3 atm(1 atm=1.0×10^(5)Pa)以内,当环氧乙烷投料速率过快时,釜内温度和压力都会远远高于设计要求的最大值。基于ALOHA软件,开展事故后果的数值模拟定量分析,发现生产过程中发生火灾的热辐射影响范围可以达到150 m,爆炸事故的影响范围接近400 m。