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文檔簡介
1、茶皂素是從油茶的茶籽粕中提取出的功能性成分,它是一種在我國具有悠久應(yīng)用歷史的天然非離子型表面活性劑。由于茶皂素結(jié)構(gòu)復(fù)雜,人們對茶皂素的自組織形式還不是非常了解,故對茶皂素分子改性及其開發(fā)應(yīng)用的研究還非常少。同時(shí),由于近些年來人們對綠色表面活性劑需求的增加,基于天然產(chǎn)物表面活性劑的開發(fā)成為一種必然趨勢。
本文對茶皂素分子進(jìn)行了化學(xué)改性,并對其表面活性進(jìn)行了研究,以期為茶皂素類表面活性劑的應(yīng)用發(fā)展提供理論依據(jù)。通過飛行時(shí)間質(zhì)譜對原
2、料茶皂素的成分進(jìn)行了簡單的分析,結(jié)果表明此茶皂素是由大約四種不同的單體組成。由于幾種單體的性質(zhì)相近,并且本著尋求簡便、易操作的改性方法,獲得實(shí)用的綠色表面活性劑,本課題直接采用了茶皂素混合物作為原料進(jìn)行嘗試改性。采用三氧化硫吡啶對茶皂素進(jìn)行硫酸化改性,對不同硫酸化程度的茶皂素硫酸酯鹽(TSS)的結(jié)構(gòu)及表面活性進(jìn)行了研究。茶皂素硫酸酯鹽的臨界膠束濃度(cmc)比茶皂素有明顯的降低,臨界表面張力(γcmc)略有增大,cmc與γcmc都隨著硫
3、酸化程度的增加而增大,受硬水的影響小。1:1產(chǎn)物(TSS-1)的泡沫性好于茶皂素,1:5產(chǎn)物(TSS-5)與茶皂素幾乎等同,1:10(TSS-10)的則變得很差。三種硫酸化產(chǎn)物的乳化力很好,均優(yōu)于茶皂素。將TSS-1與陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨(DAC)以1:2比例進(jìn)行復(fù)配顯示出較好的復(fù)配效果。將茶皂素與丁二酸酐在堿性條件下進(jìn)行酯化反應(yīng),得到了不同取代度的茶皂素丁二酸酯(TSSu),該茶皂素改性產(chǎn)物兼具陰離子與非離子表面活性劑
4、的特性。在n(茶皂素):n(丁二酸酐)=1:10時(shí)取代達(dá)到飽和,臨界表面張力隨取代度的增加而增加,具有一定的抗硬水性。茶皂素丁二酸酯對pH敏感,表面張力在pH4-5.5范圍內(nèi)急劇增加,pH5.5之后趨于平穩(wěn)。酸性條件下泡沫性好于堿性條件,隨著取代度的增加泡沫性能變差。乳化性隨酯化程度的增加而下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,可以通過改變環(huán)境的條件使茶皂素丁二酸酯具有不同的表面特性,有利于擴(kuò)大茶皂素表面活性劑的應(yīng)用范圍。通過不同鏈長的脂肪酰氯與茶皂素反
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