月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂的合成与表征

以十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体DMAC〔(2,3-环氧丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕,再与月桂酸反应,生成月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂HDAC〔(2-羟基-3-月桂酰氧基丙基)十二烷基二甲基氯化铵〕。通过正交实验确定了最佳合成条件:以异丙醇为溶剂,n(DMAC)∶n(LAC)=1∶1.2,反应时间6 h,反应温度50℃,产率大于90%,Krafft点-4.52℃。通过元素分析、傅立叶变换红外光谱、飞行时间质谱(TOF-MS)、1HNMR,确证了目的产物的结构。测定产物的临界胶束浓度CMC为8.91×10-4mol/L,γCMC为34.12 mN/m。表明所合成的月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。

不同催化体系中脂肪酸甲酯环氧化反应研究

研究了甲酸、磷钨酸和磷钨杂多酸季铵盐3种催化剂对不饱和脂肪酸甲酯的环氧化。考察了氧源、溶剂和催化剂的不同组合、表面活性剂和工艺条件对不饱和脂肪酸甲酯环氧化的影响。结果表明,表面活性剂和适宜溶剂可缓解体系的非均相特性,显著加快受传质控制的脂肪酸甲酯环氧反应速率。对于碘值(I)为105 g/100 g的混合脂肪酸甲酯环氧化,磷钨杂多酸季铵盐催化体系所得产品环氧值最高,达5.78%,磷钨酸体系次之,为4.76%,甲酸体系仅为4.25%。

新型双生阳离子季铵盐的合成及其表面活性

以草酸、十二烷基二甲基胺和环氧氯丙烷为原料,合成了一种新型的双酯类双生阳离子季铵盐表面活性剂———3,3'-二(N,N-二甲基十二烷基氨基)-乙二酸甘油二酯(1),其结构经1H NMR和IR表征。利用表面张力法测得1的临界胶束浓度及其对应的表面张力分别为2.16×10-4mol·L-1和35.7 mN·m-1。界面活性测试结果表明,1的发泡力和稳泡性数值分别为1.30和0.923;1相对于10#机油的增溶力及相对于煤油的乳化力均比传统表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵高。

季铵盐型表面活性剂的合成及物化性能测定

从脂肪酸和Ｎ－（２－羟乙基）乙二胺开始，经过咪唑啉中间体，合成了１２种未见文献报道的新化合物，其中３种为具有不同类型特性基团的新型两性表面活性剂、３种为新型阳离子表面活性剂，并测定了它们的物化性能。

树枝状季铵盐型低聚表面活性剂对N80钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

开发具有新型结构的低聚表面活性剂,并进行应用基础研究,已成为应用化学领域研究的热点。以乙二胺、环氧氯丙烷、十二叔胺为原料,无水乙醇为溶剂,通过开环反应和季铵化反应合成了具有树枝状结构的季铵盐型低聚表面活性剂。应用静态挂片法、极化曲线、电化学阻抗谱研究了其在20%(质量分数)HC l溶液中对N80钢的缓蚀及吸附性能。结果表明:所合成的表面活性剂具有优良的缓蚀性能,在浓度为20 mg/L时缓蚀效率达到96.8%,能在金属表面自发吸附,是一种以覆盖效应为主的混合型缓蚀剂,其吸附行为符合Langmuir吸附等温式。

月桂酸咪唑啉两性表面活性剂的合成及应用

以二甲苯为溶剂 ,月桂酸和二乙烯三氨为原料 ,月桂酸与二乙烯三氨摩尔比为 2∶3 ,在 1 2 0～2 60℃条件下发生酰胺化及环化脱水反应 5～ 6h,再经真空蒸馏脱除过量的二乙烯三氨 ,得浅黄色透明月桂酸咪唑啉产品 ,收率不低于 93 %。将咪唑啉产品与氯乙酸钠溶液反应 ,制得咪唑啉季铵盐两性表面活性剂 ,并对影响该表面活性剂合成的因素进行了讨论。

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.

位阻月桂酸阳离子酯表面活性剂的合成及应用

以环氧氯丙烷(EPIC)与十二烷基二甲基胺在丙酮溶剂中反应,加入月桂酸,合成位阻月桂酸阳离子酯季铵盐表面活性剂2-羟基-3-十二酰氧基-十二烷基二甲基氯化铵(HDAC)。用正交实验法对实验条件进行了优化,反应产率达85%。临界胶束浓度为0.035 mmol/L,表面张力为44.95 mN/m,表现出优良的再润湿性及优良的生物降解性能。

脂肪酸酯季铵盐表面活性剂的合成及其抗静电性研究

由脂肪酸和二甲胺基乙醇进行酯化,再以卤化物季铵化的方法,合成了十二种文题化合物。测定了它们用于腈纶纤维、涤纶纤维及涤纶平绒织物的抗静电效果,讨论了影响抗静电效果的因素。发现月桂酸及棕榈酸的二甲胺基乙醇酯与氯甲烷形成的季铵盐,具有卓越的抗静电性,超过了常用的抗静电剂SN。

全氟丁基阳离子表面活性剂的合成与表面性能

以全氟丁基磺酰氟与N,N'-二甲基-1,3-丙二胺为原料,合成全氟丁基磺酰胺,再与烷基二溴季铵盐化,首次成功得到了4种全氟丁基型阳离子表面活性剂,并通过19F NMR、1H NMR、MS和IR进行表征;结果表明,该2-N-[3-(二甲基氨)-丙基]全氟丁基磺酰胺二溴丙烷季铵盐表面活性剂在25℃时的表面张力为21.25 mN/m,临界胶束浓度为0.002g/L,表现出较高的表面活性。

铝-铬天青S分光光度法测定季铵盐型双子表面活性剂

基于N,N,N',N'-四甲基-N,N'-二正十二烷基-1,4-丁二铵溴化物(12-4-12·2Br-)与铝-铬天青S络合体系在pH=5.5～6.0的微酸性介质中形成稳定的蓝色配合物,建立了一种铝-铬天青S分光光度法测定季铵盐型双子(gemini)表面活性剂12-4-12.2Br-的方法。测试结果表明,12-4-12·2Br-测定的最大吸收波长为640 nm,其质量浓度在40～60 mg·L-1内符合比尔定律,将该方法直接应用于其他季铵盐型gemini表面活性剂n-4-n·2Br-(n=8,16)的测定,同样获得了满意的结果。

季铵盐三聚表面活性剂在空气-水界面上单分子膜的崩溃压和分子极限面积

利用Langmuir膜天平研究了季铵盐三聚表面活性剂12-2-12-2-12在空气-水界面单分子膜的表面压-分子面积(π-A)等温线,得到它的崩溃压对应的表面张力γcollapse和分子极限面积Alimit.与12-2-12-2-12溶液临界胶束浓度对应的表面张力γcmc和由Gibbs吸附方程得到的分子平均面积Acmc相比较,发现Alimit<Acmc,而且γcollapse>γcmc.分析12-2-12-2-12单分子膜的表面压随时间的衰减,表明这个现象是由于表面活性剂从铺展单分子膜向水中溶解造成的,而且初始表面压越大,表面压的衰减越快.

脱氢枞酸的单离及其季铵盐表面活性剂合成

采用胺化结晶法单离脱氢枞酸,并以纯化后脱氢枞酸、三乙胺、环氧氯丙烷为原料,常规加热制备脱氢枞基季铵盐表面活性剂N-(3-脱氢枞酸酰氧-2-羟)丙基-N,N,N-三乙基氯化铵。通过单因素实验与正交实验考察了反应温度、n(脱氢枞酸)∶n(三乙胺)∶n(环氧氯丙烷)、反应时间对酯化率的影响,并对产物结构进行FT-IR表征。结果显示,当反应温度=115℃,n(脱氢枞酸)∶n(三乙胺)∶n(环氧氯丙烷)=0.7∶1∶1,反应时间为3h时,酯化率达到97.6%。将产物进行一系列测试,其表面张力为38.02mN/m,临界胶束参数为0.001mol/L,HLB值为8~10,乳化力为48h,泡沫力14cm,泡沫稳定性2cm。

双季铵盐表面活性剂的合成及表面活性研究

用脂肪酸制备了乙撑双(二甲基)季铵盐基双脂肪酸甲酯(B)及乙撑双(二甲基)季铵盐基双脂肪酸钠盐(C),用红外光谱对其结构进行了表征.经测定,分别用十二酸和十四酸制备的B1和B2其临界胶束浓度(cmc)分别为1.4×10-4和2.2×10-4 mol/L,其表面张力(γcmc)分别为30.5和37.8 mN/m;C1和C2的cmc分别为7.8×10-5和3.0×10-4 mol/L,γcmc分别为28.9和36.9 mN/m.结果表明,与普通表面活性剂相比,双子表面活性剂B1和B2的cmc要低1～2个数量级,γcmc也低了2～9个mN/m;C1、C2的cmc仅为普通表面活性剂的1/60～1/230,而γcmc相差不大.

新型基于水杨酸单甘油酯阳离子表面活性剂的制备

环氧氯丙烷与水杨酸开环酯化后与三乙胺反应,制备一种新型的水杨酸单甘油酯阳离子表面活性剂,探讨了最佳合成条件。结果表明,以乙醇为反应溶剂,在70℃反应16 h后经结晶,收率为84.6%。

月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂的生物降解研究

在pH=6.5-7.0、降解温度25-30℃、振荡速率60-75 r·min^-1的条件下,研究了月桂酸酯季铵盐阳离子表面活性剂（2-羟基-3-月桂酰氧基丙基）十二烷基二甲基氯化铵（HDAC）在专性好氧菌作用下,不同初始质量浓度、接种量对HDAC降解速率及降解率的影响,提出了HDAC不同质量浓度范围内的降解动力学方程：当HDAC的初始质量浓度〈600 mg/L时,HDAC对生物降解反应符合零级动力学特征;当HDAC的初始质量浓度为800-1 000 mg/L时,HDAC对生物降解反应符合一级动力学特征。

黄腐酸阳离子表面活性剂的合成及性能研究

以风化煤中提取的黄腐酸为原料,进行季铵化反应制备阳离子表面活性剂。研究了投料比、反应温度、反应时间等对产品性能的影响。结果表明:黄腐酸阳离子表面活性剂合成的最佳工艺条件为黄腐酸、环氧丙基三甲基氯化铵质量比为2∶1,温度为60℃,反应时间3 h;在此条件下,黄腐酸季铵盐1%水溶液的表面张力为45.129mN/m,溶解百分比为99.3%,发泡性能具有明显改善。

棕榈酸阳离子双酯表面活性剂的合成及表面性能

实验以棕榈酸和2,3环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,制备中间体单酯表面活性剂氯化3-棕榈酰氧基-2-羟基丙基三甲基铵(CMESA),再与棕榈酰氯反应合成双酯表面活性剂氯化2,3-二(棕榈酰氧基)丙基三甲基铵(CDESA)。讨论了反应溶剂、缚酸剂种类对终产物CDESA收率的影响,经正交试验确定其最佳合成条件为:1,4-二氧六环为反应介质,用量40 mL,n(CMESA):n(棕榈酰氯):n(吡啶)=1:1:1,加热回流5 h,CDESA收率为92%,纯度大于95%。

镉试剂分光光度法测定季铵盐型阳离子表面活性剂

基于季铵盐型阳离子表面活性剂与1-(4-硝基苯基)-3-[4-(苯基偶氮)苯基]三氮烯(镉试剂,NPPAPT)发生显色反应,建立了一种镉试剂分光光度法测定聚环氧丙烷季铵盐型表面活性剂(CP-60)的方法。测试结果表明,测定的最大吸收波长为382 nm,CP-60的质量浓度在0～0.13 mg.L-1内,符合比尔定律;将该方法直接应用于相对分子质量较小的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)和十六烷基溴化吡啶(CPB)的测定,同样获得了满意的结果。

高碳链芥酸型清洁压裂液研究

目前常规清洁压裂液主剂多为黏弹性表面活性剂十六(或十八)烷基三甲基氯化铵,该类清洁压裂液的抗温能力较差(一般低于60℃)。基于高碳链芥酸的季铵盐型表面活性剂(JS-VES)具有良好的耐温能力,以JSVES为主剂研制高碳链芥酸型清洁压裂液,其配方为(质量分数)(0.80%JS-VES+0.68%NaSal+2.60%KCl+0.40%Na_2S_2O_3),和常规清洁压裂液体系的性能进行对比。结果表明,高碳链芥酸型清洁压裂液体系(25℃、170s^(-1))表观黏度为25mPa·s,具有良好的耐剪切性能,在静态悬砂试验中可满足悬砂要求,具有良好的破胶能力(2mPa·s)和耐温能力(80℃)。