阳离子碳氟表面活性剂研究I:水溶液中的胶束特性及生长

利用动态光散射(DynamicLightScattering,DLS)、瞬态电双折射(TransientElectricBirefringence,TEB)和粘度测定方法研究了部分氟代阳离子表面活性剂氟代-2-羟基十一烷基二乙羟基甲基氯化铵(diethanolheptadecafluoro-2-undecanolmethylammoniumchloride,C8F17CH2CH(OH)CH2NCH3(C2H4OH)2Cl,DEFUMACl)水溶液的胶束化特性.结果表明:DEFUMACl的临界胶束浓度cmc为3.8mmol?L-1.稀溶液中随着DEFUMACl浓度的增加或者无机盐NaCl的加入,DEFUMACl胶束由球形向棒状转变,其转变浓度,即第二临界胶束浓度(cmcII)为0.2mol?L-1;电导测定的反离子(Cl-)结合度为0.72.利用球形和棒状胶束模型确定的DEFUMACl胶束聚集数分别为45和335.

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。

氟表面活性剂的合成及油田应用的最新进展(待续)

与碳氢表面活性剂相比,氟表面活性剂降低表面张力的效率更高,且具有高热稳定性并能改善表面性能。然而,氟表面活性剂的亲水性不如碳氢表面活性剂。这一点限制了氟表面活性剂在更大范围内的应用。例如,Yoshino等合成了含有2条氟烷基链的阴离子型氟表面活性剂(图9)。

阳离子碳氟、碳氢表面活性剂对Q235钢在HCl溶液中的缓蚀性能

氟碳表面活性剂在酸性介质中具有缓蚀作用,目前,对其作金属缓蚀剂的研究未见报道。研究了阳离子碳氟表面活性剂FCI-3和碳氢表面活性剂CTAB在1.0 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。通过静态失重法、极化曲线、电化学阻抗谱及扫描电镜对表面活性剂不同浓度时的缓蚀性能进行了对比研究。结果显示:FCI-3和CTAB表面活性剂对碳钢的缓蚀机理均属"几何覆盖效应"和混合型缓蚀剂,后者以抑制阳极反应为主,二者的缓蚀效率均随缓蚀剂浓度的增加而增大;FCI-3的缓蚀性能比CTAB的好。

碳氟表面活性剂在光度分析中的应用Ⅰ.——钪-漂蓝6B-全氟辛酸钠-碳氢阳离子表面活性剂体系光度性质的研究

研究了特殊类型的表面活性剂—碳氟表面活性剂在光度分析中的应用。结果表明,碳氟表面活性剂的引入产生了高的表面活性和强的增敏效应。

碳氟醇对阳离子表面活性剂表面活性及胶团反离子结合度的影响

用表面张力及电动势法研究了Ｃ１０Ｈ２１Ｎ（ＣＨ３）３Ｂｒ、Ｃ１２Ｈ２５Ｎ（ＣＨ３）３Ｂｒ与Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＨ混合水溶液的表面与胶团性质．结果表明，对于阳离子表面活性剂，Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＨ的加入一方面增加表面活性，另一方面降低胶团反离子结合度．后者不同于阴离子表面活性剂／Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＨ混合体系，可归因于Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＨ略有酸性，因而具备一些类似阴离子表面活性剂的性质．

阳离子碳氟与阴离子碳氢表面活性剂复配体系的性质

采用表面张力法研究了阳离子碳氟表面活性剂FCI-3和阴离子碳氢表面活性剂SDS复配体系的表面活性以及两者在混合胶团中的相互作用。结果表明,两者以任意比例混合溶液均为澄清。随着FCI-3的摩尔分数的增大,体系中cmc值所对应的表面张力降低。由混合胶团的相互作用和气液界面的头基面积可见,两组分等物质的量混合时两者相互作用最大,混合胶团的作用参数达到-29.17,此时混合表面活性剂的头基面积为0.43nm2。将FCI-3/SDBS混合体系与其对比,发现两者等物质的量混合时相互作用力仍最大,但与FCI-3/SDS体系相比却比较小,βM值为-10.2,但两者混合比例发生改变时,头基面积基本不变,可能是由于SDBS的空间位阻所致。与正/负碳氢表面活性剂复配体系即DTAB/SDS进行了比较,发现两者等物质的量混合时,cmc为28.3mN/m,βM为-15.4,在表面张力降低程度和混合胶团中两者相互作用力方面都没有FCI-3/SDS体系强。

正、负离子碳氟-碳氢表面活性剂混合水溶液的表面活性

Surface Activities of aqueous mixtures of cationic anionic fluorocarbon hydrocarbon surfactants, F[CF(CF 3)CF 2O] 2CF(CF 3)CONH(CH 2) 3N(C 2H 5) 2CH 3I/C nH 2n+1 COONa (n=7,9,11,13) and F[CF(CF 3)CF 2O] 2CF(CF 3)COONa/C nH 2n+1 N(CH 3) 3Br(n=8,10,12),were investigated.It was showed that,counter charged hydrocarbon surfactants increase the efficiency and in some cases the effect of fluorocarbon surfactants was to decrease surface tension of aqueous solution.However,surface activity of fluorocarbon surfactants is decreased if the length of hydrocarbon chains is longer than that of fluorocarbon chains.

碳链长度对阴阳离子表面活性剂体系性质的影响

研究了N -烷基 -N ,N ,N -三羟乙基氯化铵CnNE (其中n为 10 ,12 ,16 )与十二烷基聚氧乙烯 ( 3)硫酸钠AES混合体系的临界胶束浓度、混合胶束和混合单分子层的组成及相互作用参数 ( βs 和 βm)和沉淀浓度等性能。结果表明 ,对于阴阳离子表面活性剂体系 ,对于任何混合比 ,单一组分产生的偏表面压高者优先吸附。文章还总结和发现了碳链长度、相互作用参数。

两系列含氟阳离子表面活性剂的抗菌性能研究

以六氟丙烯二聚体和2-二甲氨基乙胺、3-二乙氨基丙胺为主要原料合成两系列8种新型含氟阳离子表面活性剂,并对4种常见细菌进行最小抑制浓度(MIC)测试,与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、青霉素钠、头孢唑啉钠进行对照实验。结果发现其中5种阳离子表面活性剂有较好的抗菌性能,其中两种化合物抑菌性能均优于CTAB.结果表明氟碳链的加入对抗菌性能的提高产生促进作用。

N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺类阳离子氟表面活性剂的合成及性质

以全氟辛基磺酰氟(C8F17SO2F)和N,N-二烷基氨基烷基二胺〔NH2(CH2)nNR2(n=2,3;R=—CH3,—CH2CH3)〕为原料,合成了4种N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺〔C8F17SO2NH(CH2)nNR2〕,然后用盐酸酸化和用碘甲烷季铵化分别得到相应的4种盐酸盐〔C8F17SO2NH(CH2)nN+HR2Cl-〕和4种季铵盐〔C8F17SO2NH(CH2)nN+R2(CH3)I-〕。研究了该阳离子氟表面活性剂在水中的溶解性和表面活性,探讨了中间基团(碳氢间隔基)长度和亲水头基大小对该阳离子氟表面活性剂性能的影响。结果表明,适度改变中间碳氢间隔基长度和亲水头基大小对该阳离子氟表面活性剂的溶解性影响较大,但对其表面活性的影响不明显,可归因于该类氟表面活性剂的氟碳链的疏水效应太强,掩盖了中间碳氢间隔基长度和亲水头基大小对其疏水性的影响。它们的细微差别可以从溶解性、溶液表面的吸附状态、空间位阻和电荷密度角度解释。

碳氟醇与阴离子表面活性剂的相互作用

测定了不同比例的C_(10)_H_(21)SO_4Na-C_3F_7CH_2OH、C_7F_(15)COONa-C_3H_7CH_2OH混合水溶液的表面张力,加入C_3F_7CH_2OH可增加阴离子表面活性剂的表面活性;在表面层中,C_3F_7CH_2OH与C_(10)H_(21)SO_4Na间分子相互作用比C_3F_7CH_2OH-C_7F_(15)COONa体系弱;这是由于CF链与CH链间“互疏”作用的结果;随着C_3F_7CH_2OH浓度增加,对C_(10)H_(21)SO_4Na胶团反离子结合度也随之增加。

含氟铵盐和季铵盐型阳离子表面活性剂的合成

以六氟丙烯三聚体和N,N-二甲基丙二胺为原料,合成了2-三氟甲基-3-七氟异丙基-2-全氟戊烯-4- (N,N-二甲胺丙基)亚胺(I),然后将其分别与盐酸和溴乙烷反应,制得含氟铵盐(Ⅱ)和季铵盐(Ⅲ)阳离子表面活性剂,通过红外光谱和核磁共振对分子结构进行了表征,其临界胶束浓度(CMC)为9．2×10-3mol／L,最低表面张力 19．0mN／m;(?)可适合任何条件,其CMC为8．05×10-3mol／L,最低表面张力为22．0mN／m。

新型含氟系列阳离子表面活性剂的合成

以六氟丙烯二聚体和N,N-二甲基丙二胺为主要原料,合成了N,N-二甲基-N′-(2-三氟甲基-1-五氟乙基)全氟丙烯基丙二胺(Ⅰ)。采用正交试验法确定的最佳合成条件为:n(六氟丙烯二聚体)∶n(N,N-二甲基丙二胺)=1∶1.0,35℃反应8h。用IR和NMR测试技术对产物Ⅰ的结构进行了表征。化合物Ⅰ分别与溴乙烷、溴代正丙烷、溴代正丁烷、溴代正己烷、溴代正辛烷和溴代正十二烷等烷基化试剂反应合成了一系列季铵盐阳离子表面活性剂。结果表明,所得阳离子型含氟表面活性剂具有极低的表面张力(17.8～28.1mN/m),临界胶束浓度为2.03～1.58mmol/L,Kraff点均低于0℃,显示了优良的水溶稳定性能。

阳离子含氟表面活性剂Zonyl FSC对鼠龋的抑制作用

阳离子含氟表面活性剂ZonyL FSC有减少细菌粘附和抑制龋的作用,本文就其对鼠龋的抑制作用进行了研究,并探索其抗龋的适宜途经和浓度。结果表明:局部应用ZonyL FSC是抗龋的较好途经,口腔局部应用0.1～0.2％Zonyl FSC能有效地抑制大白鼠龋的发生。

一种阳离子型氟表面活性剂的合成及性能研究

以全氟辛基碘乙烷(C8F17CH2CH2I)为原料,通过格氏反应,得到全氟辛基丙酸(C8F17CH2CH2COOH),进而通过酰氯化、酰胺化和季铵化等多步反应得到一种阳离子型氟表面活性剂C8F17(CH2)2CONH(CH2)3N+(CH3)3I-,用IR,1HNMR和19FNMR对其结构进行了表征。测试了其水溶液及其0.1 mol/L Na Cl水溶液的表面张力、在石蜡表面的接触角以及泡沫性能。结果表明,该氟表面活性剂在室温下具有极高的表面活性,且其泡沫性能及润湿性与传统碳氢阳离子表面活性剂C12H25N+(CH3)3Cl-相比,均更为优异。

碳量子点阳离子表面活性剂的多功能性

碳量子点以其多彩的荧光及廉价而丰富的制备原料引起人们的广泛兴趣。至今,已有大量关于碳量子点制备及其荧光性能直接利用的文献报道。若采用恰当的方法对碳量子点进行化学修饰,则可以将其转化为实用的精细化学品,从而拓展碳量子点的应用领域。本文报道了一种碳量子点阳离子表面活性剂的制备方法。首先,乙二胺四乙酸、二乙胺及双氧水的混合水溶液经水热处理,获得碳量子点(以OX-CQDs表示),再以氯代正构十二烷对其进行季铵化修饰,获得新型碳量子点阳离子表面活性剂(以OX-CQDs-C_(12)H_(25)表示)。OX-CQDs-C_(12)H_(25)具有良好的降低水的表面张力和减小水接触角的能力,水的界面张力能降低至26.7 mN·m^(-1),其性能超过了一些新型的Gemini型阳离子表面活性剂;季铵化的修饰也大大提高了OX-CQDs对大肠杆菌的抑菌能力,低至0.41 mg·mL^(-1)的OX-CQDs-C_(12)H_(25)溶液其抑菌率接近100%。表面活性剂,抑菌性和荧光性能赋予了OX-CQDs-C_(12)H_(25)的多种功能性。

碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂混合水溶液的表面吸附与胶团形成(Ⅳ)——非离子-非离子体系

测定了25℃不同比例的C_(10)F_(19)O(C_(2)H_(4)O)_(9)H与C_(8)H_(17)C_(6)H_(4)O(C_(2)H_(4)O)_(10)H混合水溶液的表面张力,研究混合水溶液的表面性质与胶团形成。用两种不同方法计算在表面上的表面成份、分子之间相互作用参数(β_(σ))。结果表明,在非离子型碳氟和碳氢表面活性剂混合水溶液中,两种表面活性剂基本上各自形成胶团;表面分子相互作用参数皆为正值;表明此混合体系中碳氟链与碳氢链之间互疏作用的存在。

碳氟-碳氢表面活性剂混合水溶液在油面上铺展

本文研究RfCONH(CH2 ) 3N(C2 H5) 2 CH3I CnH2n + 1 COONa及RfCOONa CmH2m + 1 N(CH3) 3Br(Rf=F[CF(CF3)CF2 O]2 CF(CF3) ;n =7,9,11,13;m =8,10 ,12 )两类正、负离子碳氟 碳氢表面活性剂混合水溶液在油面上的铺展及对油面的密封性能。研究表明在碳氟表面活性剂中加入异电性碳氢表面活性剂可大大降低碳氟表面活性剂水溶液的铺展浓度 ,也可使一些因表面张力较高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展。在碳氟表面活性剂中加入异电性碳氢表面活性剂可提高水膜对油面的密封性。若在混合表面活性剂中加入黄原胶 。

碳氟表面活性剂与水成膜泡沫灭火剂

本文从碳氟表面活性剂与水成膜泡沫灭火剂的关系出发 ,分析了我国水成膜泡沫灭火剂未能大量推广使用的主要原因。对发展我国自己的碳氟表面活性剂工业 。