高马来酸酐SMA及梳型表面活性剂SMA-g-MPEG的制备

分别采用均相聚合及非均相沉淀聚合法,制备了苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)。考察了引发剂种类和浓度、单体摩尔比、反应温度和反应时间等因素对SMA中马来酸酐(MA)摩尔分数的影响。优化的反应条件为:采用非均相聚合法,以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,聚合时间8 h,温度80℃,引发剂浓度0.01 mol/L,单体摩尔比n(St)∶n(MA)=1∶1.5,在该条件下,所合成SMA中马来酸酐的摩尔分数为37.43%,黏均相对分子质量约为89 000,交替性好。将得到的SMA与聚乙二醇单甲醚(MPEG)进行接枝反应,可以制得临界胶束质量浓度为1.03 g/L、表面张力为35.29 mN/m的梳型表面活性剂(SMA-g-MPEG)。

大单体法制备梳型表面活性剂St-MAMPEG

采用大单体法合成梳型表面活性剂聚(苯乙烯-co-马来酸酐)-g-(聚乙二醇单甲醚)(St-MAMPEG).首先以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,对甲基苯磺酸(PTSA)为催化剂,马来酸酐(MA)与聚乙二醇单甲醚(MPEG)酯化反应制备马来酸单聚乙二醇单甲醚酯大分子单体(MAMPEG);采用正交试验方法考察了溶剂用量、催化剂用量和温度对酯化反应的影响.结果表明,最佳合成工艺为:m(DMF)∶m(MA+MPEG)=1∶1,w(PTSA)=2%(对单体质量),反应温度120℃.然后利用MAMPEG大分子单体与苯乙烯(St)自由基共聚制备St-MAMPEG梳型表面活性剂.利用红外光谱(IR)和氢核磁共振(1H NMR)分析MAMPEG及St-MAMPEG的结构.测定了St-MAMPEG的水溶液表面张力、浊点和浓溶液流变行为.结果表明:St-MAMPEG具有降低表面张力的能力,其临界聚集质量浓度(cac)为0.20 g/L,表面张力(γcac)为43.57 mN/m.当St-MAMPEG水溶液pH为3.4时,浊点为63.7℃;pH为7.0时,在100℃以下无混浊现象.

聚甲基丙烯酸甲酯和梳型表面活性剂的制备

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,四氢呋喃(THF)为溶剂,在回流温度下通过自由基聚合制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。考察了反应时间、溶剂用量、引发剂(AIBN)的质量分数和链转移剂(巯基丙酸)的质量分数对PMMA黏均相对分子质量(Mη)和收率(Y)的影响。结果表明,在反应时间为8h、溶剂用量为80mL、AIBN的质量分数(相对于MMA)为2.6%、巯基丙酸的质量分数(相对于MMA)为5.6%的条件下,可以制备出相对分子质量小且收率高的PMMA。用该PMMA为主链与聚乙二醇单甲醚(MPEG)在甲醇钠的催化作用下通过酯交换反应,合成了梳型表面活性剂PMMA-g-MPEG,其CMC为0.45g/L,γCMC为45.6mN/m。

梳型表面活性剂SMA-g-MPEG的合成和性能研究

以苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)与聚乙二醇单甲醚(MEPG-3000)为原料,通过接枝反应制备了梳型聚乙二醇单甲醚接枝苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA-g-MEPG),并通过FT-IR对其结构进行了确证。通过表面张力仪、泡沫仪对SMA-g-MPEG的表面性能、乳化性能及泡沫性能进行了研究。结果表明,在25℃,产物的临界胶束质量浓度(CMC)为2.92 g/L,表面张力(γCMC)为38.7 mN/m;随着温度的升高其水溶液的CMC和γCMC呈下降趋势;盐度对CMC和γCMC影响不大;SMA-g-MPEG对石蜡及大豆油均具有较强的乳化力;SMA-g-MPEG在软水中的起泡力及泡沫稳定性均优于在硬水中的起泡力及泡沫稳定性。

梳型碳氟高分子表面活性剂在硝磺草酮悬浮剂开发中的应用

为了探讨新型梳型含氟高分子表面活性剂在硝磺草酮悬浮剂开发中的应用,分别以该类表面活性剂b1和b9为分散剂,以商品化分散剂YUS-FS3000为对照,分别制备了25%硝磺草酮悬浮剂,并测定了其悬浮率、粒径、入水分散性和稳定性等理化性质,室内除草活性,以及分散剂b1的添加量对以上性能的影响。结果表明:以b1和b9为分散剂制备的硝磺草酮悬浮剂,在热贮、低温和冷冻3种条件下分别贮存14 d,其有效成分含量在25.52%~26.98%之间,3种条件下有效成分质量分数均为合格;同时,在3种贮存条件下的悬浮率均高于98.0%,且以b1为分散剂时,其分散性和稳定性优于以YUS-FS3000为分散剂;即使b1的添加量(质量分数)为2%时,在3种条件下分别贮存14 d,其有效成分含量在25.62%~26.01%之间,同时其悬浮率高于99.0%。3种25%硝磺草酮悬浮剂对稗草Echinochloa crusgalli的GR_(50)值(使杂草生物量降低50%的除草剂剂量)分别为有效成分29.03(YUS-FS3000)、15.70(b1)和10.19(b9)g/hm^(2)。

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。

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。