Gemini型酯基季铵盐的合成与性能

以十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、N,N-二甲基乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,通过酯化和季铵化两步反应合成了4种Gemini型酯基季铵盐表面活性剂分子(EG-n,n为碳链长度)。利用红外光谱和核磁共振氢谱对所得中间体的结构进行表征,并对其表面张力、润湿性能、抗静电性能、柔软性能、织物白度进行了测试。结果表明,合成的4种EG-n均表现出较高的表面活性,其中EG-12的表面活性最高,其临界胶束浓度(CMC)为3.43×10^(-4)mol/L,平衡表面张力(γ_(CMC))为23.34 mN/m;4种EG-n均能将石蜡膜表面润湿,且EG-12的润湿性能最好;4种EG-n均能达到织物柔顺剂的抗静电性要求,且EG-12的抗静电性能最好;长碳链的EG-18柔软性能最好,且对棉布白度的影响最小。

酯基型双子表面活性剂的合成及驱油性能

采用丁二酸酐、N,N-二甲基乙醇胺和溴代烷C_nH_(2n+1)Br(n=10、12、14、16、18)通过两步反应制备了含酯基的阳离子双子表面活性剂[简称为GSn-EG-n(n=10、12、14、16、18)]。利用FTIR、~1HNMR对GS14-EG-14结构进行表征,用表面张力仪、电导率仪、荧光光谱仪(FLD)、光学接触角测量仪和界面张力仪对GSn-EG-n的溶液性质进行测定。结果表明,随着碳链长度的增加,表面活性剂越易聚集缔合成胶束,GS18-EG-18临界胶束浓度(CMC)最低达到2.14×10^(-5)mol/L,GS14-EG-14溶液的表面张力最低降至33.50 m N/m。通过测定不同温度下溶液的电导率,发现其电导率随着温度的升高而增大。乳化性和润湿性测试结果表明,GS14-EG-14乳化系统中,油/水分离时间达到180 min,且在聚四氟乙烯板(简称PTFE)上的接触角为69.3°,说明GS14-EG-14具有很好的乳化性能和润湿性能。GS18-EG-18仅用28 min可以将油/水界面张力降低至8.6×10^(-3)m N/m。GSn-EG-n的最终驱油效率达54.2%。

含荧光基团连接链的新型季铵盐型双子表面活性剂的合成及其性能

通过Suzuki偶联反应和傅克酰基化反应制得了一系列新型的以共轭荧光分子噻吩-苯-噻吩为连接链的双子表面活性剂,利用季铵化反应在共轭链的两侧修饰亲水单元,合成了新型的具有不同疏水链长的季铵盐型双子表面活性剂(m-TBT-m),其结构和性能经UV-Vis,FL和1H NMR表征。结果表明:8-TBT-8、10-TBT-10、12-TBT-12、14-TBT-14及16-TBT-16的临界胶束浓度(CMC)分别为1×10^(-6)mol·L^(-1)、4×10^(-6)mol·L^(-1)、1×10^(-5)mol·L^(-1)、2×10^(-5)mol·L^(-1)和4×10^(-5)mol·L^(-1)。

新型季铵化多羟基Gemini表面活性剂的合成及其表面性能

2-甲氨基乙醇和二乙醇胺分别与十二烷基溴经取代反应制得叔胺(2a和2b);2a,2b及N,N-二甲基十二烷基叔胺分别与1,3-二溴丙烷反应合成了Gemini表面活性剂(3a^3c),其中3a和3b为新化合物,其结构经1H NMR表征。表面活性测试结果表明,3a^3c的CMC分别为0.859 4 mmol·L-1,0.769 1 mmol·L-1和0.962 9 mmol·L-1,呈随羟基数量的增加而降低趋势。

三头基双链季铵盐表面活性剂在固液界面的吸附性能研究

研究了室内合成的三头基双链季铵盐表面活性剂BDT在砂岩表面的静态吸附性能。在液固比一定时,考察了吸附时间、浓度对静态吸附量的影响。结果表明,在液固比为50∶1时,BDT在砂岩表面吸附的最低平衡时间为150 min。当BDT浓度达到0.4 mmol.L-1时,形成单分子层饱和吸附,单层饱和吸附量为4.49×10-6mol.g-1;随着BDT浓度继续增加,形成双层吸附;当BDT浓度达到0.7 mmol.L-1时,第二层吸附达到饱和,其饱和吸附量为2.83×10-6mol.g-1;BDT双层总的饱和吸附量为7.32×10-6mol.g-1。