新型葡萄糖基雙子表面活性劑合成及性能研究.pdf

1、表面活性劑廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活等諸多領(lǐng)域。隨著對環(huán)境保護、循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的呼聲日益高漲，以天然可再生資源開發(fā)生產(chǎn)的溫和、無毒副作用、綠色環(huán)保且性能優(yōu)良的表面活性劑已成為當(dāng)代潮流。中國淀粉資源豐富，利用淀粉水解物—葡萄糖為原料，開發(fā)的糖基表面活性劑具有極高的應(yīng)用價值。雙子表面活性劑更具有傳統(tǒng)表面活性劑所無法比擬的性質(zhì)，如更高的表面活性、較低的cmc等，近年來，結(jié)合二者優(yōu)勢的糖基雙子表面活性劑受到了廣泛的關(guān)注，對糖基雙子表面

2、活性劑的開發(fā)和應(yīng)用研究迅速發(fā)展。
　　本文以無水葡萄糖、乙二胺、葡萄糖內(nèi)酯、長鏈脂肪醇和環(huán)氧氯丙烷為原料，合成了葡萄糖酰胺型和葡萄糖叔胺型兩個系列的糖基雙子表面活性劑，并對其進行結(jié)構(gòu)表征以及性能測定。
　　(1)葡萄糖酰胺型雙子表面活性劑的合成
　　以長鏈脂肪醇和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到烷基縮水甘油醚，然后再與乙二胺反應(yīng)得到N，N'-二（2-羥基-3-烷氧基丙基）乙二胺，最后與葡萄糖內(nèi)酯反應(yīng)合成葡萄糖酰胺型雙子表面活性劑。產(chǎn)

3、物用紅外光譜和核磁共振氫譜進行結(jié)構(gòu)表征。
　　(2)葡萄糖酰胺型雙子表面活性劑的性能研究
　　通過不同濃度下表面活性劑溶液的表面張力變化研究了表面活性，用動態(tài)光散射(DLS)和x射線衍射(XRD)研究了其在水溶液中的聚集性質(zhì)，討論了聚集體粒徑與濃度和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。結(jié)果表明，此類表面活性劑有優(yōu)良的表面活性，cmc可達10-5mol/L數(shù)量級，γcmc可達22.3mN/m，cmc值隨著碳鏈的增加而降低。計算了飽和吸附量(Γma

4、x)、最小吸附面積(Amin)以及聚集和吸附的標準自由能(△G0mic、△G0ads)。△G0mic、△G0ads均為負值，且△G0ads絕對值更大，表明膠束化和吸附都是自發(fā)過程，吸附的趨勢更大。DLS顯示在0.06-0.2mmol/L濃度下形成了直徑為79.6-237.3nm的囊泡，XRD分析了7a、7b自發(fā)形成囊泡的雙分子層厚度分別為27.8(A)和33.2(A)。
　　(3)葡萄糖叔胺型雙子表面活性劑的合成
　　以無水

5、葡萄糖和乙二胺通過還原胺化反應(yīng)合成中間體葡萄糖乙二胺，再與制得的烷基縮水甘油醚反應(yīng)制備葡萄糖叔胺型雙子表面活性劑。產(chǎn)物用紅外光譜和核磁共振氫譜進行結(jié)構(gòu)表征。
　　(4)葡萄糖叔胺型雙子表面活性劑的性能研究
　　通過表面張力、DLS、XRD研究其表面活性及其在水溶液中的聚集性質(zhì)，對泡沫性能、潤濕性能以及乳化性能進行考察。結(jié)果表明葡萄糖叔胺型雙子表面活性劑具有較優(yōu)的表面活性，其中10c的cmc可達3.16×10-5mol/L，1