羧化月桂醇聚氧乙烯醚馬來酸雙酯Gemini表面活性劑的合成及應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展與環(huán)境污染的日益加劇，研究和開發(fā)高效、環(huán)境友好的表面活性劑已成為當(dāng)務(wù)之急。Gemini表面活性劑以其優(yōu)越的物化性能和應(yīng)用性能而被譽為“新一代表面活性劑”，極具商業(yè)開發(fā)價值。本論文研究了羧化月桂醇聚氧乙烯醚馬來酸雙酯Gemini表面活性劑的合成與性能。
　　 以四種月桂醇聚氧乙烯醚(聚氧乙烯醚鏈段n=3，5，7，9)、馬來酸酐為主要反應(yīng)物制備了對稱月桂醇聚氧乙烯醚馬來酸雙酯(中間體)，再與反丁烯二酸反應(yīng)制備

2、羧化月桂醇聚氧乙烯馬來酸雙酯(終產(chǎn)物)。在中間體合成過程中采用單因素法對催化劑種類和用量、反應(yīng)物投料比、反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件進行了探討。月桂醇聚氧乙烯醚馬來酸雙酯中間體最佳合成工藝為:月桂醇聚氧乙烯醚與馬來酸酐的摩爾比為2.0:1.0，最佳催化劑對甲苯磺酸的用量是馬來酸酐質(zhì)量的3%(n=3，5)和5%(n=7，9)，反應(yīng)溫度為200℃(n=3，5)和210℃(n=7，9)。中間體最高轉(zhuǎn)化率分別為95.47%、91.23%、90.75%、8

3、8.95%。利用紅外光譜和核磁共振譜對產(chǎn)物進行了結(jié)構(gòu)表征。
　　 采用吊環(huán)法測定羧化月桂醇聚氧乙烯醚馬來酸雙酯Gemini表面活性劑的表面性能。臨界膠束濃度(CMC)和臨界膠束濃度下的表面張力(γCMC)均隨著聚氧乙烯醚鏈段的增長而減小，結(jié)果如下:CMC分別為1.46 mmol·L-1、1.35 mmol·L-1、1.26 mmol·L-1、1.12mmol·L-1，γCMC分別為34.17 mN·m-1、33.26 mN·m-

4、1、31.03 mN·m-1、29.98 mN·m-1。
　　 采用國標(biāo)方法測定了羧化月桂醇聚氧乙烯醚馬來酸雙酯Gemini表面活性劑的潤濕、泡沫、乳化、凈洗性能。潤濕時間為8.56s、16.32s、14.21s、13.67s；氣流法測泡沫性能，其Rv值為0.75、0.65、0.56、0.47，半消泡時間t1/2為82min、96min、105min、121min；豆油/水混合體系下的乳化力14.08min、15.81min、1

5、7.69min、18.46min，在正己烷/水混合體系下的乳化力為0.71min、0.95min、1.20min、1.48nun；凈洗率為99.96%、101.73%、100.94%、101.06%；分散TiO2的平均粒徑分別為242.6nm、228nm、243.5nm、256.6nm；平均Zeta電位為-79.37 mV、-75.02 mV、-71.68 mV、-63.67 mV。
　　 對碳黑油污布的去污力值為51.8%、4

6、9.8%、51.3%、50.1%，優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉；羧化月桂醇聚氧乙烯醚馬來酸雙酯Gemini表面活性劑對分散紅FG分散液的平均粒徑分別為307.9nm、322nm、303.3nm、311.5nm，平均Zeta電位值分別為-107.6mV、-101.1mV、-72.16mV、-89.59mV；對分散黃E-3G分散液平均粒徑分別為291.3nm、283.3nm、290.8nm、287.3nm，平均Zeta電位值分別為-107.2mV、-10