寡聚度对低聚阳离子季铵盐表面活性剂的聚集行为、油-水界面性能及润湿性的影响

合成了联接基团含有酰胺键及羟基的Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C_(12)及三聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C_(12),并通过表面张力、电导及动态光散射技术(DLS),研究了Malic-2C_(12)及Citric-3C_(12)的聚集行为。结果表明,随着寡聚度由1(十二烷基三甲基溴化铵,DTAB)增大到2(Malic-2C_(12))再到3(Citric-3C_(12)),表面活性剂的表面活性提高,临界聚集浓度(CAC)有了数量级的降低,聚集能力大大提高。当浓度高于CAC时,疏水尾链之间的疏水相互作用以及联接基团之间的氢键相互作用促使Malic-2C_(12)聚集形成球形胶束。而3个季铵盐头基间的静电排斥及联接基团的刚性使Citric-3C_(12)以爪状构象存在,聚集形成大聚集体。同时,随寡聚度增大,DTAB、Malic-2C_(12)和Citric-3C_(12)降低油-水界面张力及润湿石蜡表面所需的浓度有数量级的降低。而且,由于爪状构象的Citric-3C_(12)分子之间在大聚集体中相互作用很强,解聚集成单体的过程慢,使得其对石蜡表面的润湿具有时间响应性。

低聚阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用

为对比研究不同寡聚度的阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用,合成了一种Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C12及一种三聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C12。通过表面张力技术,分别研究了十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、Malic-2C12及Citric-3C12与磺基两性表面活性剂芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱(EHSB)之间的相互作用。结果表明,DTAB与EHSB的混合行为接近于理想混合。然而,Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的临界胶束浓度(CMC)均低于理想混合模型的CMC,表明两种表面活性剂分子在混合胶束中存在协同作用。表面活性剂分子优先进入体相聚集形成混合胶束,而在表面吸附层中的排列变得疏松,导致Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的表面张力(γCMC)反而高于单一表面活性剂体系。另外,结合相互作用参数结果,发现随着阳离子表面活性剂的寡聚度由1(DTAB)增加至2(Malic-2C12)再到3(Citric-3C12),其与EHSB之间的协同作用逐渐增强,存在协同作用的比例区间逐渐增大,但寡聚度逐级增加所带来的增效逐渐放缓。

脂肪醇聚氧乙烯醚基三阳离子季铵盐的合成及其性能

首先以脂肪醇聚氧乙烯醚与金属钠反应生成醇钠,醇钠与环氧氯丙烷发生亲核取代反应生成脂肪醇聚氧乙烯甘油醚,然后五甲基二乙烯三胺在酸性条件下与脂肪醇聚氧乙烯甘油醚反应生成脂肪醇聚氧乙烯醚基三阳离子季铵盐。通过红外光谱对目标产物作了定性分析,并对目标产物的水溶性、临界胶束浓度、表面张力、泡沫性能等进行了测定。结果表明:脂肪醇聚氧乙烯醚基三阳离子季铵盐具有较大的溶解度,较高的表面活性;其起泡性能和稳泡性基本不受温度影响,pH虽对其起泡性能影响不大,但对泡沫稳定性有一定影响;其在硬水中具有良好的稳定性。

脂肪醇聚氧乙烯醚基三阳离子季铵盐表面活性剂的合成工艺优化

以脂肪醇聚氧乙烯醚、金属钠、环氧氯丙烷、五甲基二乙烯三胺为原料合成目标产物脂肪醇聚氧乙烯醚基三阳离子季铵盐表面活性剂。以产率为依据对该合成工艺进行优化。研究结果表明,其较佳工艺为:合成中间产物的条件是40℃时反应3h;中间体开环条件是100℃下反应1h,1mol中间体中盐酸的加入量为8mL;合成最终产品的条件是在接近回流温度时在开环后的中间产物中滴加五甲基二乙烯三铵,溶剂为正丁醇,然后升温至正丁醇的沸点温度,搅拌回流48h。

无毒低成本阳离子季铵盐抗菌剂

美国匹兹堡的Biosafe公司开发出一种聚合物类固体抗菌剂BiosafeHM-4100，是无毒、环境友好的塑料用永久型抗菌剂，而成本远低于无机银系抗菌剂。

阳离子季铵盐在干混砂浆中的应用初探

借鉴阳离子季铵盐表面活性剂在油田开采中用作黏土稳定剂和预拌混凝土中用作抗泥剂的使用经验,以其作为机制砂中石粉的吸附改性剂。以XRD、XRF分析了机制砂中石粉的理化性质,吸附改性剂与自研砂浆外加剂复配使用,研究了其对高石粉含量机制砂干混砂浆的性能影响,考察了拌合物需水量、稠度、分层度、塑性黏度等施工性能指标,测试了砂浆试件抗压强度、拉伸黏结强度与干燥收缩率。结果表明,石粉含量>10%且混杂高岭石粉、白云母粉的机制砂干混砂浆掺入QA3聚合型吸附改性剂0.05kg/t时抗泥效果较佳。

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。

新型双阳离子季铵盐表面活性剂用作纸张杀菌抑菌剂

在一定的环境下,长时间存放的纸张容易滋生细菌,可能会对使用者身体健康造成无法弥补的影响,为此,开发一种广谱高效的纸张杀菌抑菌剂具有重要的意义。以十二烷基二甲基胺和环氧氯丙烷为反应原料制备了一种新型双阳离子季铵盐表面活性剂,使用傅立叶变换红外光谱和元素分析仪确定产物的结构,使用抑菌圈实验法测试所制备化合物对纸张中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌抑菌性能。

两种季铵盐阳离子表面活性剂对水生生物的毒性效应

为评价两种季铵盐阳离子表面活性剂对水生态的安全性,运用评价化学品对水生生物毒性的标准试验方法,测定了十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）和双八、十烷基季铵盐（C8-10）两种季铵盐阳离子表面活性剂对3种水生生物（斜生栅藻、大型溞和斑马鱼）的毒性。结果表明,在0.05~0.5 mg.L-1的浓度范围内,1227、C8-10对斜生栅藻的毒性表现出明显的剂量-效应关系,随处理浓度的增大抑制效应增强,0.5 mg.L-1C8-10对斜生栅藻具有杀灭作用;同时1227、C8-10与斜生栅藻还存在时间-效应关系,处理后抑制率随时间呈先升高后下降的趋势,72 h时抑制率最高。1227和C8-10对斜生栅藻96 h的EC50分别为0.109、0.103 mg.L-1,对大型溞的48 h LC50分别为1.56×10-2、1.45×10-2mg.L-1,对斑马鱼的96 h LC50分别为2.36、2.19 mg.L-1。C8-10对3种水生生物的毒性均高于1227,两种季铵盐阳离子表面活性剂对大型溞和斑马鱼的致死率（LC50）均随作用时间延长逐渐减小。

合成季铵盐阳离子双子表面活性剂反应机理的红外光谱研究

用红外光谱对合成季铵盐阳离子双子表面活性剂的反应机理进行研究,总结和归属了反应中间体以及产物的主要红外吸收谱带和特征,分析比较了反应过程中原料、中间体和产物之间红外光谱的变化,研究发现反应前后的红外光谱变化较大,可以作为鉴别产物是否生成的依据。

季铵盐阳离子表面活性剂改性活性炭对农药毒死蜱的吸附

活性碳具有多孔结构,对农药具有强烈的吸附作用。利用十六烷基三甲基溴化胺(HTAB)、溴代十六烷基吡啶(HPB)、四丁基溴化胺(TBAB)三种季铵盐阳离子表面活性剂对活性炭进行表面改性。利用比表面积测定、元素分析以及X射线荧光光谱等对吸附剂进行了表征,研究了改性活性炭对农药毒死蜱的吸附性能。结果表明,毒死蜱在活性炭上的吸附行为符合Freundlich方程。改性后的活性炭对水中毒死蜱的吸附量显著提高,与改性前相比,三种改性活性炭对有机物的吸附量分别提高了1.0、1.1、2.5倍,三种改性活性炭对毒死蜱吸附能力大小顺序为C-TBAB>C-HTAB>C-HPB,并且酸性条件有利于吸附的进行。

季铵盐阳离子表面活性剂对普通小球藻和斜生栅藻的急性毒性

以普通小球藻（Chlorella vulgaris）和斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）为受试生物,采用批量培养方法研究了13种季铵盐阳离子表面活性剂（QACS,烷基链长度CL=8~18）对两种淡水藻的急性毒性。结果表明,13种QACS对普通小球藻和斜生栅藻的96h-EC50分别在0.108~9.472mg·L-1和0.085~12.188mg·L-1之间;且随着烷基链长度CL的增加,取代基相同的QACS对两种淡水藻的急性毒性逐渐增大。抛物线模型较线性方程能更好地拟合QACS的急性毒性参数lg（1/EC50）与辛醇/水分配系数lgKow以及与烷基链长度CL之间的关系,且对普通小球藻和斜生栅藻的拟合趋势相同,可为预测类似化合物对淡水藻的急性毒性提供参考。

新型低聚季铵盐阳离子粘土稳定剂的研制及评价

以三甲胺与环氧氯丙烷为原料,通过季铵盐烷基化和低聚化反应,合成出低聚季铵盐阳离子粘土稳定剂CPCS。确定最佳合成条件如下:n(三甲胺):n(环氧氯丙烷)=1:1.2,反应温度60℃,反应时间3 h,pH为1。选用三氟化硼-乙醚为催化剂、甲醇为增溶剂。通过离心法对产品防膨性能进行评价,以新疆油田含钾离子膨润土为评价用膨润土,现场性能评价结果表明,CPCS含量不高于1%时防膨率可达到90%以上。

含聚氧乙烯链季铵盐阳离子表面活性剂对阴离子染料染色的影响

选择了几种聚氧乙烯型季铵盐阳离子表面活性剂,探讨了这些表面活性剂与酸性染料的相互作用以及对染料染色性能的影响.结果表明,含聚氧乙烯链阳离子表面活性剂能降低酸性染料的初始上染速率,并具有较好的移染性,可开发为匀染剂.为新型表面活性剂的应用和新型染色助剂的开发提供了理论依据.

季铵盐型阳离子瓜尔胶的制备

以瓜尔胶为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,乙醇为溶剂,制备了季铵盐型阳离子瓜尔胶,考察了乙醇浓度、醚化剂用量、pH值、反应温度、反应时间对季铵盐型阳离子瓜尔胶取代度和反应效率的影响,得出较佳制备条件为:乙醇质量分数为85%,pH11.0,反应温度70℃,反应时间4h,在较佳条件和醚化剂与瓜尔胶质量比为7∶100的条件下,阳离子瓜尔胶取代度为0.1651,反应效率86.79%.

7种季铵盐阳离子表面活性剂对啶虫脒在防治烟粉虱的增效作用评价

采用温室盆栽法研究了7种季铵盐阳离子表面活性剂对啶虫脒在防治烟粉虱的增效作用,为阳离子助剂在杀虫剂领域的开发利用提供一定的依据。结果表明:季铵盐阳离子1227、12143、31506与啶虫脒混用,在高浓度(200mg/L)处理下增效作用明显;1427、31551、31527与啶虫脒混用可延长其持效期;31503无增效作用。

利用荧光素异硫氰酸酯检测季铵盐阳离子表面活性剂的方法

使用荧光素异硫氰酸酯(FITC)实现了对季铵盐阳离子表面活性剂(QAS)在水溶液中临界胶束浓度(CMC)的准确测量及其在CMC以下的浓度定量。用该法测得十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在水中的CMC分别为12～13mmol·L-1和0.70～0.96mmol·L-1,与电导率法、表面张力法和芘荧光法的检测值相近。对DTAB和CTAB的检测下限分别是0.11mmol·L-1和1.7μmol·L-1,定量范围分别为0.11～9.73mmol·L-1(0.034～3.0g·L-1)和1.7μmol·L-1～0.27mmol·L-1(6.2×10-4～0.1g·L-1)。结果表明,使用FITC荧光探针检测QAS具有安全、简便、灵敏度和准确度高的优点。

Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺和1,3-二氯丙烷为主要原料合成了一种Gemini季铵盐阳离子表面活性剂。通过红外光谱对其进行了定性分析,并测定了其熔点、临界胶束浓度(CMC)、发泡性、稳泡性以及防膨性能。结果表明,该Gemini季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性,熔点为190℃,CMC为9.68×10-4mol.L-1,发泡与稳泡性能良好,防膨率达85.3%。

用DCNPNPT测定江水中季铵盐型阳离子表面活性剂

The color reaction of 1(2,6dichloro4nitrophenyl)3(4nitrophenyl)Triazene(DCNPNPT)with cethyltrimethylammonium bromide(CTMAB) and cetylpyridinium bromide(CPB)were studied.In NaOH medium,DCNPNPT reacts with quartenary ammonium cationic surfactant(CTMAB,CPB)to form a purplered complex with the molar ratio of 1∶3.The molar absorptivities of CTMAB and CPB are 393×104L·mol1·cm1 and 416×104L·mol1·cm1 by using dualwavelength spectrophotometry.Beers law is obeyed in the range of 0～328×105mol·L1 for CTMAB,0～316×105 mol·L1 for CPB.The critical micella concentration of CTMAB and CPB in the color system was determined.The method was applied to the direct determination of cationic surfactant in water with satisfactory results.

季铵盐阳离子表面活性剂对三种灰葡萄孢菌的敏感性测定

采用菌丝生长速率法和琼胶平板表面萌发法测定了两种季铵盐阳离子表面活性剂对三种不同寄主的灰葡萄孢属病原菌菌丝生长及孢子萌发的影响,并分析了不同菌株对药剂的敏感性。结果表明:C8-10(双八、十烷基季铵盐)对灰葡萄孢属菌丝的毒力高于1227(十二烷基二甲基苄基氯化铵),而其对灰葡萄孢菌孢子萌发的抑制率却低于1227,两者对孢子萌发的抑制活性明显高于常规药剂腐霉利和嘧霉胺。两种季铵盐化合物对番茄灰霉病菌的毒力最高,其次是草莓灰霉病菌、烟草灰霉病菌。