烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚的合成及应用研究

以脂肪醇聚氧乙烯醚、氢氧化钠以及烯丙基氯为主要原料,合成了烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚。在优化的反应工艺条件下,产品总收率可达95%(以脂肪醇聚氧乙烯醚为基准计算)。使用红外光谱对中间体烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚进行了结构鉴定,并测试了产品和原料的表面(界面)性能(γcmc,πcmc,cmc,πcmc,pC20,Γm,Am)以及应用性能(润湿、乳化、泡沫)。结果表明,产品表面性能变化不大,并且具有低泡及润湿性能优良的特点。

脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸盐的合成与性能研究

以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-5)和3-氯-2-羟基丙磺酸钠为主要反应原料,合成了脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸钠(AESO-5)。考察了反应温度、反应时间、原料摩尔比对产率的影响,并对其理化性能进行了测试。结果表明:在3-氯-2-羟基丙磺酸钠与醇醚钠摩尔比为1∶1.5,反应温度为84℃,反应时间为6 h的条件下,目的产物收率最高为62.97%。产物的表面张力和临界胶束浓度分别为31.06 m N/m和2.2×10-4mol/L。产物与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)相比,耐温抗盐性较好。

椰油酰胺丙基甜菜碱与脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠复配性能研究

考察椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB-35)与脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC-9)复配体系的稳定性、表面性能、泡沫性能和润湿性能。结果表明,复配体系稳定性良好,在28%质量浓度范围内为均匀透明的溶液;复配体系具有一定的协同作用,在m(CAB-35)∶m(AEC-9)=8∶2时,临界胶束浓度为最小值52.95 mg/L,最小表面张力26.4 mN/m,表面的饱和吸附量达到最大(7.19×10^(-6)mol/m^2),极性头基所占的截面积最小(0.23×10^(-18)m^2)。在此比例下,复配体系的表面活性最高,同时发泡能力、稳泡性和润湿性也达到最优值。

典型表面活性剂结构和组成的波谱表征——脂肪醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的波谱

用核磁共振波谱。

烯烃加成法合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐

以脂肪醇聚氧乙烯醚、氯丙烯为原料,经烯烃加成法进行烯丙基化反应及磺化反应合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。烯丙基化步骤中,以聚乙二醇作相转移催化剂,得到中间体烯丙基醚产率为94.4%;在磺化步骤中,以亚硫酸氢盐-亚硫酸盐作磺化剂,联合硝酸盐+产物作催化剂,得到磺酸盐产品产率为85.0%。其优化工艺为:烯丙基化步骤反应温度120℃,n(氯丙烯)∶n(聚氧乙烯醚)=2.0,反应时间6h;磺化步骤反应温度应选择在95～97℃(沸腾),n(磺化剂)∶n(烯丙基醚)=1.8,反应时间8h。

烯丙基封端脂肪醇醚及其磺酸盐的性能研究

以烯丙基封端脂肪醇醚(EO=7,AEO 7A)为原料,通过SO 3膜式磺化、NaOH中和、130℃水解3 h制备了醇醚磺酸盐(EO=7,AE 7SO),提纯后最终产物活性物质量分数大于90%,并通过红外光谱表征了产物结构。对AE 7SO的物化性能(平衡表面张力和动态表面张力)及应用性能进行了测试,并与AEO 7A进行了对比。结果表明:AE 7SO的临界胶束浓度(cmc)及对应的表面张力(γ_(cmc))均高于AEO 7A;对于动态表面张力,AE 7SO的起始表面张力低于AEO 7A,并且下降速度缓慢;AE 7SO的泡沫性能,耐盐耐碱性能优于AEO 7A;AEO 7A的乳化性能,润湿性能优于AE 7SO。

烯丙基聚氧乙烯醚基马来酸酐类减水剂的合成与性能研究

采用水溶液自由基共聚方法合成了一系列烯丙基聚氧乙烯醚基马来酸酐类减水剂,考察了聚合工艺条件对聚羧酸减水剂分散性能的影响,采用GPC法测试了产物的分子量及大单体转化率。合适的反应条件为:n(APEG2400:)n(MAn):n(AM)=1.0:4.0:1.5,引发剂用量3.5%(单体总摩尔百分数),聚合浓度60%,聚合温度65℃,丙烯酰胺溶液滴加时间8 h。性能测试结果表明,合成减水剂具有良好的混凝土应用性能,减水剂掺量为0.18%时,混凝土初始坍落度为22.7 cm,1 h后仍能保持在22.1 cm;掺量为0.3%时,减水率达33.5%,28 d抗压强度提高28.8%。本研究中马来酸酐占单体总质量的13.5%,由于其价格比(甲基)丙烯酸便宜,为聚羧酸系减水剂产品低成本化和清洁化生产提供依据。

常温合成烯丙基聚氧乙烯醚型聚羧酸减水剂研究

按照正交试验的方法,利用双氧水-连二亚硫酸钠(SD)氧化还原引发体系,以烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、马来酸酐(MA)、丙烯酰胺(AM)及丙烯酸(AA)为原料,进行自由基聚合,制备醚类聚羧酸系高性能减水剂。研究结果表明:最佳聚合工艺参数为:反应的最优配合比n(MA)∶n(APEG)∶n(AM)∶n(AA)=1.6∶1.5∶1.5∶4.0。其中,SD用量为单体总质量的百分比4.0%,双氧水(30%)用量为单体总质量的4.0%。使用合成的样品进行了水泥净浆、水泥砂浆和混凝土试验。该合成样品具有掺量低、减水率高、水泥适应性广、保坍性好、增强效果好等突出优点。

含烯丙基聚氧乙烯醚水性聚氨酯/丙烯酸酯乳液的研制

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚己二酸丙二醇酯(PPA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要原料,通过反应制得了丙烯酰基封端的水性WPU(聚氨酯);然后将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)及烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)共聚,合成了WPUA(WPU/聚丙烯酸酯)乳液。研究结果表明:随着APEG掺量的不断增加,乳液的粒径呈先小后大态势,黏度呈先升后降态势,胶膜的耐水性、拉伸强度、硬度和活化温度降低,断裂伸长率增大,热稳定性能和粘接性能呈先优后劣态势;当w(APEG)=8%(相对于WPUA质量而言)时,改性WPUA胶粘剂的耐热性相对最优、T型剥离强度(2.63 N/cm)相对最大。

缩水甘油醚基烯丙基聚氧乙烯醚的合成

缩水甘油醚基烯丙基聚氧乙烯醚是制备有机硅柔软剂的重要中间体,常用酸、碱催化法生成的副产物较多,产率较低。文中采用NaH催化法,以烯丙基聚氧乙烯醚400和环氧氯丙烷为原料,在NaH催化作用下,通过开环反应生成烯丙基聚氧乙烯氯醇醚中间体,在NaOH作用下发生闭环反应生成缩水甘油醚基烯丙基聚氧乙烯醚,研究了反应条件对产物封端率的影响,优化了合成工艺,测定了合成产物的封端率,并对合成产物进行了红外光谱分析。结果表明,NaH催化法合成产物的红外光谱含有C=C双键和环氧基,确定了合成产物结构为缩水甘油醚基烯丙基聚氧乙烯醚;合成优化工艺为n(烯丙基聚醚)∶n(环氧氯丙烷)∶n(NaOH)=1.00∶1.75∶1.50,开环温度为70℃,闭环温度为35℃,开环时间1.5 h,闭环时间2.0 h,NaH催化剂用量为4.0‰(以反应物总质量计),最终产物封端率为95.18%。

可聚合琥珀酸双酯磺酸钠乳化合成聚丙烯酸酯纳米乳液

采用半连续种子乳液聚合工艺,在可聚合乳化剂十六烷基烯丙基琥珀酸双酯磺酸钠(Ⅰ)和辛基酚聚氧乙烯醚烯丙基琥珀酸双酯磺酸钠(Ⅱ)存在下,合成了聚丙烯酸酯纳米乳液,探讨了可聚合乳化剂种类及用量、聚合温度、引发剂用量、聚合时间对丙烯酸酯乳液聚合及性能的影响,通过FTIR、TEM和DSC对聚合产物进行了表征分析。结果表明,可聚合乳化剂参与了与丙烯酸酯的共聚反应,所得聚合物乳胶膜的玻璃化温度为23.5℃;与传统乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)相比,可聚合乳化剂可提高乳胶膜的耐水性;当m(Ⅰ)∶m(Ⅱ)=1∶2,乳化剂质量分数2%,聚合温度85℃,引发剂质量分数0.5%,聚合时间2 h时,所得乳液的固体分质量分数为32.70%,平均粒径72.3 nm,分布指数0.143,吸水率4.57%。

硅灰对聚羧酸减水剂的吸附作用

快速、高效分散含有大掺量硅灰、微珠等超细粉体的胶凝材料是制备超高性能混凝土的关键技术。本文通过Zeta电位和总有机碳方法研究了硅灰与聚羧酸减水剂(PCE)的作用关系。结果表明,在纯水溶液中,硅灰表面呈负电性,对PCE及其侧链单体甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)有极强的吸附能力,而对带有负电荷的主链结构聚丙烯酸钠(PAANa)吸附能力较弱。在水泥浆体孔隙溶液中,硅灰的表面仍然呈负电性,但绝对值明显降低,对PCE及其侧链的吸附量有一定的降低,对主链结构的吸附能力增强。根据Langmuir等温吸附方程对吸附测试结果的拟合以及理论计算,可以推断出硅灰在纯水中对聚羧酸侧链结构的吸附性主要来源于氢键作用,这种作用在水泥孔隙溶液中有所减弱。

烯丙基聚氧乙烯醚改性丙烯酸酯乳液的研究

由烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)和甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯乳液共聚合成了APEG改性丙烯酸酯乳液。通过红外光谱,吸水率和力学性能测试及热重分析等研究了APEG用量对乳液性能及其固化膜性能的影响。结果表明:APEG添加质量分数由0增加到10%时,乳液的凝胶率从3.2%降低到0.5%,力学稳定性和钙离子稳定性增加,聚丙烯酸酯固化膜的耐水性能、拉伸强度、邵氏硬度和抗摩擦性能降低,而断裂伸长率和热稳定性能提高。在乳液中加入六亚甲基异氰酸酯三聚体固化剂后,其与APEG所含的端羟基发生交联反应,各项性能得到显著改善。

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。

聚醚接枝聚羧酸系高效减水剂合成

采用烯丙基聚氧乙烯醚（APEG）、甲基丙烯酸（MAA）、马来酸酐（MA）以及甲基丙烯磺酸钠（MAS）为单体，以过硫酸铵为引发剂，在水溶液中共聚合成聚醚接枝的聚羧酸系减水剂．考察单体摩尔比、引发剂用量、聚合温度以及聚合时间等因素对减水剂分散性能的影响．研究结果袁明：最佳合成工艺条件为n（MA）：n（MAA）：n（APEG）：H（MAS）=2．5：3．0：1．0：0．5，引发剂用量为单体总质量的5％，聚合温度为90℃，反应时间4～5h，合成的减水剂其水泥争浆流动度可达235mm，说明研究合成的聚羧酸系减水剂对水泥具有较好的分散性．

新型聚醚类水煤浆分散剂的合成与性能研究

以烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)和苯乙烯磺酸钠为原料,过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂,水为溶剂进行自由基聚合反应合成了一种新型聚醚类水煤浆分散剂。采用红外光谱和热分析方法对此聚合物进行了表征和分析,并考察了合成条件对水煤浆分散效果的影响。试验结果表明:合成分散剂的最佳条件是:引发剂过硫酸钾质量分数为4%,烯丙基聚氧乙烯醚和苯乙烯磺酸钠的配比(物质的量比)为1.5∶1.0,反应温度80℃,反应时间4 h。将该分散剂用于神府煤成浆试验,通过测定不同浓度水煤浆的表观黏度,发现当水煤浆质量分数达70%时,黏度为968.33 mPa.s,说明该分散剂具有较高的分散作用。

三硅氧烷和四硅氧烷乙氧基化物的合成和性能

以六甲基二硅氧烷和甲基二氯硅烷为原料 ,通过水解、平衡反应和分馏 ,得到了1 1 1 3 5 5 5 -七甲基三硅氧烷和 1 1 1 3 5 7 7 7-八甲基四硅氧烷 ;再与烯丙基聚氧乙烯醚进行硅氢加成反应 ,合成了三硅氧烷乙氧基化物和四硅氧烷乙氧基化物。用FT -IR对产品结构进行了表征 ,并测定了它们的表面张力。结果表明 ,三硅氧烷乙氧基化物和四硅氧烷乙氧基化物的表面张力分别为 2 0 2mN/m和 2 2 4mN/m。

ATRP法合成梳形结构的HPEG/PMA和HPEG/PAA

采用原子转移自由基聚合(ATRP)法聚合甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)和丙烯酸甲酯(PMA),生成低分子量梳形结构的低聚物HPEG/PMA.经Fourier红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H NMR)对其结构特征基团进行分析,确认合成了目标产物.对HPEG/PMA进行凝胶渗透色谱(GPC)测试,结果表明,ATRP法制备的梳形HPEG/PMA分子量为7.7×103,分布系数为1.11,具有优异的可控性.梳形HPEG/PMA经V(乙醇)∶V(水)=1的NaOH溶液水解,得到梳形结构甲基烯丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸(HPEG/PAA)低聚物.

氨基聚醚改性硅油在香波中的应用

在铂催化剂的作用下,利用含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚氧乙烯醚的硅氢加成反应合成出环氧基/聚醚改性硅油;然后与乙二胺进行胺化反应,制得了氨基聚醚改性硅油(AMPES)。采用红外光谱和核磁共振对其结构进行表征;并将其应用于香波配方中,探讨了AMPES在香波中的调理功能。结果表明,当AMPES在香波中的质量分数为3.5%左右时,发束的梳理性能最佳,且香波的发泡及稳泡性能也较为理想。

低泡型聚醚酯改性三硅氧烷的制备与性能研究

在氮气保护下,以烯丙基聚氧乙烯醚醋酸酯与七甲基三硅氧烷为原料,在Karstedt催化剂催化下反应,制得了聚醚酯改性三硅氧烷,讨论了反应物摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对制备聚醚酯改性三硅氧烷性能的影响。结果表明,当反应物摩尔比为1.4∶1.0,催化剂用量为0.10%(质量分数),反应温度为110~120℃,反应时间为2 h,制得的聚醚酯改性三硅氧烷表面张力很小,铺展性能和低泡效果均较好,0.1%聚醚酯改性三硅氧烷的表面张力为20.81 mN/m,铺展直径为43.0 mm,发泡力为1.13,5 min稳泡性为0.20。产品结构经红外光谱表征。