氟化季铵盐表面活性剂的合成及其表面活性

以三氟乙酸乙酯和N,N-二甲基乙二胺为原料,经酰化反应制得中间体NDAET;然后将NDAET与溴代十二烷发生季铵化反应得到氟化季铵盐表面活性剂N,N-二甲基-N-{2-[(2,2,2-三氟乙酰基)氨基]乙基}-1-十二烷基铵溴化物(NDAET-12)。通过FTIR、13CNMR、1HNMR对其结构进行了表征。考察了反应物物质的量比、反应时间、反应温度、溶剂用量对NDAET-12产率的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验对NDAET-12的合成工艺进行了优化。NDAET-12的最佳合成工艺条件为:n(NDAET)∶n(溴代十二烷)=1.0∶1.3,NDAET质量为2.76g,反应时间12h,反应温度90℃,溶剂用量为20mL。在该条件下进行平行验证实验,得到NDAET-12的平均产率为86.75%。热重分析表明,NDAET-12是一种热稳定性较好的表面活性剂。对NDAET-12的临界胶束浓度(CMC)、表面活性和乳化性能进行了测定。NDAET-12的CMC为0.8 g/L,γCMC=25.15 mN/m,表面活性较好。与十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)相比,NDAET-12从乳化体系中分出10mL所需要的时间最长,为473s,具有优异的乳化性能。

硬段侧链含有氟化双季铵盐的聚氨酯表面性能及抗菌性能分析

研究了硬段侧链含有氟化双季铵盐的系列聚氨酯(FQPUs)的表面性能和抗菌性能.水接触角测试和表面自由能测试结果表明,加入少量氟化双季铵盐扩链剂,可以使聚氨酯表面富集氟碳链,氟化双季铵盐聚氨酯表面自由能很低,具有很好的抗黏附性能.迁移到表面的两条氟碳链在常温下不会发生链反转,使材料的抗黏附性能得以保持.同时,使材料表面形成一层疏水层,减小材料的吸水率.XPS研究结果表明,氟碳链的—CF3位于材料的最外层,材料的次表面是具有良好杀菌性能的双季铵盐,这样形成了具有多重抗菌性能的表面.另外,XPS研究结果表明,材料表面化学结构与材料本体的微相分离结构相关.抗菌性能测试结果表明,氟化双季铵盐聚氨酯抗金黄色葡萄球菌的能力很强,对于大肠杆菌的抗菌效果有所下降,但相对于单季铵盐聚氨酯的抗菌效果有一定提高.