聚氧丙烯醚季铵盐表面活性剂在水/异丙醇混合溶剂中胶束行为的研究

通过电导法、动态光散射技术研究环氧丙烷(PO)平均加合数分别为8个与4个的聚氧丙烯醚季铵盐表面活性剂PO(4)QA、PO(8)QA在水/异丙醇混合溶剂中的胶束行为,并探讨了聚氧丙烯醚链对聚氧丙烯醚季铵盐在混合溶剂中胶束行为的影响。结果表明,PO(4)QA、PO(8)QA表面活性剂的正胶束、反胶束分别在富水、富异丙醇的水/异丙醇混合溶剂中形成,而在非富水、非富醇的混合溶剂中没有胶束形成。聚氧丙烯醚链在PO(4)QA、PO(8)QA表面活性剂的反胶束形成过程中起到了屏蔽静电排斥力的作用。

聚氧丙烯醚季铵盐表面活性剂水溶液物化性质的研究

通过静态表面张力测试技术(吊环法)研究4个与8个环氧丙烷(PO)平均聚合数的聚氧丙烯醚季铵盐(PO-4QA和PO-8QA)水溶液的表面性质。通过动态光散射技术及透射电镜技术研究PO-4QA和PO-8QA分子在水中的聚集行为。结果表明:两种聚氧丙烯醚季铵盐具有较强的气/液界面活性;PO-4QA表面活性剂水溶液中有球状聚集体形成,粒径分布呈双峰,而PO-8QA表面活性剂分子在水中能聚集形成囊泡。

季铵盐表面活性剂改性沸石对水体污染物吸附研究进展

随着工农业的快速发展,水中的有机物污染已经对生态环境造成了严重的污染。沸石具有比表面积大、稳定性好、阳离子交换能力强等优点,被广泛应用于水体污染物的吸附。季铵盐阳离子表面活性剂表面活性高,易于附着于沸石表面从而改变其表面电性,常被用作沸石的改性剂。综述了沸石的结构特性、季铵盐阳离子表面活性剂与沸石的相互作用、季铵盐阳离子表面活性剂改性沸石与吸附质之间的相互作用。综述改性沸石对药物、重金属离子、水溶性染料、氨氮以及酚类化合物吸附的研究进展。提出了表面活性剂改性沸石及其在水污染去除中存在的一些问题及可能的发展方向,为改性沸石在环境保护方面的实际应用提供理论指导。

季铵盐阳离子表面活性剂在涤纶碱减量中的应用

为了降低传统涤纶碱减量中碱剂的用量,采用十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、十六烷基二甲基苄基氯化铵(1627)、十八烷基二甲基苄基氯化铵(1827)三只季铵盐阳离子表面活性剂作为涤纶织物碱减量促进剂,研究了氢氧化钠和促进剂用量、促进剂分子结构以及保温时间等因素对涤纶织物碱减量的影响,并测试了涤纶织物的减量率,分析比较了碱减量后织物的服用性能与染色性能。结果表明,促进剂疏水链越长,对碱减量促进作用越显著,即促进效果大小为:1827>1627>1227。碱减量过程中,促进剂的使用可以改善涤纶织物减量后的亲水性、白度、强度等,且处理后涤纶织物染色K/S值明显高于传统液碱处理的涤纶织物,说明在达到相同碱减量效果的条件下,促进剂1827的使用可以有效降低碱剂的用量。

双子吡啶季铵盐表面活性剂的研究进展

综述了近年来双子吡啶季铵盐阳离子表面活性剂的合成方法、性质及吡啶季铵盐双子阳离子表面活性剂在基因转染、消毒杀菌以及抑制金属缓蚀领域的应用。同时对吡啶季铵盐双子阳离子表面活性剂在合成方法和应用中目前存在的问题进行了总结,并展望了吡啶季铵盐双子阳离子表面活性剂的研究及应用前景。

一种树枝状季铵盐型三聚表面活性剂的合成及物化性能

以丙三醇为核,与氯乙酸发生酯化反应后,再与不同链长的叔胺发生季铵化反应,合成了系列分子结构中含有酯基、易于生物降解的季铵盐型三聚表面活性剂3C_(nest)Q(n=12,14,16),应用FTIR、1H NMR等分析方法对3C_(nest)Q进行了结构表征,结果表明实际结构与理论结构相一致。Wilhelmy平板法、电导率法和荧光光谱法测定结果表明,产物具有良好的表面活性。动态光散射表明,3C_(nest)Q(n=12,14,16)可在水溶液中形成较大的聚集体囊泡。通过电导率法计算了3C_(nest)Q胶束化热力学参数,ΔG°mic<0,说明3C_(nest)Q在溶液中可自发形成聚集体;ΔH°mic<0,说明该过程为放热反应;|-TΔS_(mic)^(o)|>|ΔH_(mic)^(o)|,说明形成聚集体的过程属于熵驱动。

结构可控的酯基季铵盐多功能表面活性剂的研究进展

酯基季铵盐阳离子表面活性剂相比于其他季铵盐表面活性剂,具有更好的表面活性、易生物降解性、柔顺性和抗菌性。近年来酯基季铵盐得到快速的发展,成为一类绿色环保型的表面活性剂。本文从传统的多官能团(酰胺基、糖基)的酯基季铵盐表面活性剂的合成路线和性能,单一型、双子型和聚合型酯基季铵盐抗菌的机理和活性,可控释香型多功能酯基季铵盐的性能和优势3个方面综述了多功能酯基季铵盐的研究进展,并对其研究方向进行展望。酯基季铵盐表面活性剂具有功能多样性及灵活性,在日化领域有着极为广阔的应用空间。

聚氧丙烯醚型表面活性剂结构及矿化度对油水界面张力的影响

实验选用9AS-n-0、13AS-n-0系列氧丙烯聚醚型表面活性剂,使用Texa-500型界面张力仪在55℃时不同矿化度条件下,测定了表面活性剂水溶液与桩西106-x18-15脱水原油间的界面张力,研究了矿化度及表面活性剂分子结构与油水界面张力的关系.研究发现,随着矿化度的增加,界面张力不断降低,在某一特定值时,界面张力达到最小值;随着氧丙烯链的增长,达到低界面张力所需矿化度的区域是逐渐降低的;研究还发现,含有分支结构的13AS-n-0系列表面活性剂的界面活性要比9AS-n-0好.

超声条件下新型环醚类季铵盐阳离子表面活性剂的合成

采用三乙胺(TEA)与环氧氯丙烷(EPIC)合成了新型环醚类季铵盐阳离子表面活性剂——失水甘油基三乙基氯化铵(GTA),超声条件下得到GTA的最佳合成条件为:超声频率50 kHz,反应体系p H=9,反应温度30℃,n(EPIC)∶n(TEA)=1.0∶1.4,反应时间1.3 h。GTA为白色针状晶体,产率为97.86%,熔点为138.5~139.8℃。通过元素分析和FTIR对产品进行了表征,并对GTA的表面活性、泡沫性能和乳化性能进行了研究。实验结果表明:GTA的临界胶束浓度为1.05×10^(-3) mol/L,临界胶束浓度点对应的表面张力为37.56 mN/m,泡沫形成稳定性高,起泡能力强,乳化能力好,是一种良好的水包油型乳化剂。

聚氧乙烯醚链三头季铵盐表面活性剂的合成及其机理推断

以五甲基二乙烯三胺、脂肪醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷为原料,经两步制备出含3个脂肪醇聚氧乙烯醚长链的三头季铵盐阳离子表面活性剂。基于醇醚季铵盐、低聚阳离子表面活性剂和相转移催化的反应历程,推断了本实验的反应机理。研究结果表明,本实验合成聚氧乙烯醚链三头季铵盐阳离子表面活性剂的反应为亲核加成的历程。加人缚酸剂,能促进第一步中间体的生成;维持体系的酸性环境,有利于第二步形成正碳离子,加快目标产物的合成。

腰果酚阳离子表面活性剂的合成及其表面性能

以腰果酚缩水甘油醚(CGE)为原料,通过两条季铵化路线合成得到了四个腰果酚基季铵盐表面活性剂,采用单因素实验法对两条路线进行工艺优化,通过核磁、IR与ESI-Mass鉴定了化合物结构;测定了表面活性剂溶液的表面张力γ、乳化性能、泡沫性能等表面性能。结果表明:合成的四种季铵盐阳离子化合物具有良好的表面活性,与市售表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相比,其具有更低的CMC值、更好的乳化性能、增溶性能和较低的起泡高度。

一种聚氧乙烯醚链三头季铵盐表面活性剂的合成

以五甲基二乙烯三胺(PMDETA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(FAPOE)和环氧氯丙烷(ECP)为原料,分两步合成了一种含聚氧乙烯醚链三头季铵盐的表面活性剂。对反应影响因素、产物结构与部分性能进行了分析与表征。结果表明:第一步反应n(ECP)∶n(FAPOE)为2.5～3∶1,溶剂为正己烷,四丁基溴化铵作相转移催化剂,无水K2CO3作缚酸剂,时间6～8 h。第二步反应n(中间体)∶n(PMDETA)为3.5～4.0∶1,溶剂为正丁醇,时间40～45 h;溶剂与时间是主要影响因素。定性表征符合产物结构;定量表征n(Cl-)∶n(阳离子部分)为3.4∶1,略高于理论值。产物的表面活性高,1.0×10-4 mol/L水溶液的表面张力可降至6.65 mN/m。

甘油醚季铵盐阳离子表面活性剂的合成及表面性能

以棕榈醇、金属钠及3-氯-2-羟基丙基三乙基氯化铵(CTA)为原料,反应得到甘油醚季铵盐阳离子表面活性剂3-烷氧基-2-羟基丙基三乙基氯化铵(HPAC),讨论了反应介质、物料配比、反应时间及温度等因素对产物收率的影响。HPAC的优化合成工艺条件(以0.1 mol醇钠计)为:四氢呋喃80 mL,n(醇钠)∶n(CTA)=1∶1,升温到60℃反应6h,此条件下收率86%。产物结构通过红外光谱及核磁共振氢谱得以证实。25℃测得HPAC的cmc=3.55×10^(-4) mol/L,γ_(cmc)=39.1mN/m,表明其表面活性较高。

醚-酯型季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

以硬脂醇、金属钠及3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵为原料合成了3-烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵(OPAC),进一步与硬脂酰氯反应后得到醚-酯型双长链季铵盐阳离子表面活性剂3-烷氧基-2-酰氧基丙基三甲基氯化铵。正交实验确定的最佳合成条件为:1,4-二氧六环为溶剂,用量40mL,n(OPAC)∶n(硬脂酰氯)∶n(吡啶)=1∶1∶1,回流加热反应5h,收率为93.0%。产物结构通过红外及核磁共振氢谱表征。产物表面活性较高,具备良好的织物柔软性及酸碱稳定性。

Extended表面活性剂异辛醇聚氧丙烯醚硫酸钠的性能研究

以异辛醇为原料,通过丙氧基化反应合成了4种不同聚氧丙烯加成数的中间体异辛醇聚氧丙烯醚(P_xOH,x=3,6,9,12),再经硫酸酯化反应和中和反应合成了4种新型Extended表面活性剂异辛醇聚氧丙烯醚硫酸钠同系物(P_xS),采用FTIR和ESI-MS等手段对P_xOH和P_xS进行结构表征,测定了P_xS系列的Krafft点(T_k)、表面张力、泡沫力、去污力、润湿力、乳化力、耐盐能力、耐硬水能力、钙皂分散力等性能,并与十二烷基硫酸钠(SDS)进行了对比。实验结果表明,P_xS同系物的Tk和表面张力均低于SDS,环氧丙烷(PO)数大于6以上P_xS的临界胶束浓度随PO数的增大明显减小,且均低于SDS,其去污力和耐硬水能力均优于SDS。

松香酯醇醚季铵盐表面活性剂的合成及性能研究

以松香、聚乙二醇为主要原料,经酯化、醚化和季铵化反应合成了3种不同相对分子质量的松香酯醇醚季铵盐表面活性剂。通过FT-IR对产物结构进行了分析和表征,并对该系列表面活性剂的表面活性、乳化性能、泡沫性能及HLB值进行了研究。研究结果表明,3种表面活性剂的CMC值分别为0.12、0.17、0.39 mmol/L,其对应的γCMC分别为24.6、23.6、33.8 mN/m;乳化力分别为15、22、16 min;HLB值分别为14.29、15.23、17.37。该系列松香酯醇醚季铵盐表面活性剂的CMC值、泡沫性能和HLB值随着相对分子质量的增加而增大。

季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性

以吗啉和溴代烷为原料,合成了两种季铵盐双子表面活性剂(m-6-m,m=10,12),并用IR和1HNMR表征了其结构。测得28℃时,12-6-12和10-6-10的表面张力(γCMC)分别为26.45 mN/m和25.55 mN/m;临界胶束浓度(CMC)分别为1.0 mmol/L和3.1 mmol/L;pC20值分别为3.48和3.03;比表面过剩(Γmax)分别为2.72×10-6mol/m2和2.80×10-6mol/m2;分子最小截面积(Amin)分别为0.611 nm2和0.593 nm2。结果表明,该季铵盐双子表面活性剂与相同离子头基及烷基链的单季铵盐表面活性剂相比,CMC低一个数量级,γCMC相差不大。

新型含氟季铵盐表面活性剂的合成与表面性能

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)和全氟己基乙基碘为主要原料,合成了一种新型的含氟季铵盐表面活性剂。通过单因素和正交实验,考察了溶剂、反应温度、反应物摩尔比、溶剂体积和反应时间对MDEA转化率的影响,探讨优化出最佳工艺条件:溶剂为正丁醇,反应温度90℃,n(全氟己基乙基碘)∶n(MDEA)=2.5∶1,溶剂体积为8 mL,反应时间为42 h,转化率达到93.75%。通过傅里叶红外吸收光谱、质谱和核磁共振谱对目标产物进行表征,并通过测定其水溶液的表面张力研究了产物的表面活性。其临界胶束浓度(CMC)为1.518 mmol/L,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)为9.3 mN/m;单分子饱和吸附量、单分子饱和吸附面积和胶束化标准自由能分别为0.354×10-10 mol/cm2、4.69 nm2和-26.03 kJ/mol。与同类产品相比较,产物具有优异的表面性能。

季铵盐表面活性剂烷烃链数目对改性蒙脱石结构的影响

分别用单 -十八烷基三甲基氯化铵、双 -十八烷基二甲基氯化铵、三 -十八烷基甲基氯化铵制备了有机蒙脱石 。

含氟季铵盐表面活性剂的合成与应用研究进展

含氟季铵盐表面活性剂是一类具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水、憎油等特殊性能的新型表面活性剂。本文系统综述了含氟季铵盐表面活性剂的合成路线和方法,并按照其不同的分子结构特点进行了分类比较,着重介绍了含二烯丙基、羟基、双子、胺基等一些特定功能基团的含氟季铵盐表面活性剂的合成和特性,并阐述了其在相转移催化剂、超临界CO2助剂、金属腐蚀抑制剂、泡沫灭火剂、织物整理剂、抗菌剂等方面的应用。最后,分析了含氟季铵盐表面活性剂目前存在的问题及对其发展趋势进行了展望。