羧酸盐Gemini表面活性剂的合成与性能研究

论文摘要

Gemini表面活性剂是具有优良性能的新一代表面活性剂,一直备受关注。与传统表面活性剂相比,在结构上,传统表面活性剂只含有一个亲水基和一条疏水链,而Gemini表面活性剂是一种由两个单链单头基普通表面活性剂在离子头基处通过化学键联接而成的新型表面活性剂。本课题根据传统表面活性剂的结构特点,设计合成了一种含有三个酰胺基和两个羧酸基的新型Gemini表面活性剂。以二乙烯三胺、丙烯酸甲酯、月桂酰氯为原料通过取代,酰化,皂化反应合成了一种羧酸盐型Gemini表面活性剂N, Nˊ,N〞-三月桂酰基二乙烯三胺二丙酸钠简称DSDP。并考察了时间、温度、原料之间的摩尔比等因素对反应的影响。采用红外光谱进行结构的表征,其结构与反应设计的目标产物相符。采用滴体积法测定了25℃时DSDP水溶液的表面张力,并计算了其表面化学参数Γmax、Amin、⊿G0ad、pC20、л。与传统的表面活性剂相比,具有优良的表面活性和很低的临界胶束浓度。其cmc为0.9mmol/L,γcmc为28.7mN/m。采用搅动法测定了DSDP的泡沫性能,随着其浓度的增加,产品起泡性和稳泡性增强,在cmc左右,起泡性和稳泡性几乎不变;在低温和高温下产品的起泡性和稳泡性表现出了不同的变化规律;随着NaCl浓度的增加,表面活性剂溶液的起泡性能和稳泡性先升高后降低,在NaCl浓度为2000mg/L时有一个最高点。根据“基团数”法计算了羧酸盐的HLB值。采用量高法测定了羧酸盐的润湿性能,随着产品浓度的增加,亲油表面和亲水表面的接触角均减小,使亲水表面更加亲水,亲油表面发生润湿反转变成亲水表面。利用分光广度法计算了产品的对正己烷的增溶能力。DSDP在油砂吸附呈典型的“S”型模式,与传统表面活性剂相比,具有更低的吸附损失量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 表面活性剂概述
• 1.1.1 表面活性剂的分子结构
• 1.1.2 表面活性剂溶液的基本性质
• 1.1.3 表面活性剂的应用性能
• 1.2 Gemini 表面活性剂的概念与分类
• 1.2.1 Gemini 表面活性剂的概念
• 1.2.2 Gemini 表面活性剂的分类
• 1.3 Gemini 表面活性剂的性质
• 1.3.1 表面活性
• 1.3.2 溶解性能
• 1.3.3 增溶性能
• 1.3.4 协同作用
• 1.3.5 粘弹性和流变性
• 1.3.6 钙皂分散力
• 1.3.7 乳化性
• 1.4 Gemini 表面活性剂的应用研究
• 1.4.1 制备新材料
• 1.4.2 抑制金属腐蚀
• 1.4.3 杀菌
• 1.4.4 化学驱采油
• 1.4.5 医药科学
• 1.4.6 化学催化
• 1.4.7 制革业中的应用
• 1.5 羧酸盐Gemini 表面活性剂的研究进展
• 1.6 本课题的研究目的和意义
• 1.7 主要研究内容
• 第二章 N，N’，N”-三月桂酰基二乙烯三胺二丙酸钠的合成
• 2.1 引言
• 2.2 实验药品与仪器
• 2.2.1 实验药品
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 羧酸盐Gemini 表面活性剂的合成
• 2.3.1 合成原理
• 2.3.2 合成步骤
• 2.4 活性物含量测定
• 2.4.1 溴甲酚绿碱性分相滴定法滴定原理
• 2.4.2 试剂
• 2.4.3 实验步骤
• 2.4.4 结果表示
• 2.5 合成过程中的影响因素
• 2.5.1 中间体Ⅰ合成的影响因素
• 2.5.2 中间体Ⅱ合成的影响因素
• 2.5.3 溶剂对目标产物合成的影响
• 2.6 红外光谱表征
• 2.7 本章小结
• 第三章 DSDP 性能研究
• 3.1 药品与仪器
• 3.1.1 实验药品
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 表面张力的测定
• 3.2.2 润湿性能的测定
• 3.2.3 泡沫性能测定
• 3.2.4 增溶性能的测定
• 3.2.5 钙皂分散力
• 3.2.6 吸附性能
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 DSDP 表面活性的测定
• 3.3.2 表面化学参数的计算
• 3.3.3 润湿性能
• 3.3.4 泡沫性能
• 3.3.5 增溶性能
• 3.3.6 吸附特性
• 3.3.7 钙皂分散力
• 3.3.8 HLB 值的计算
• 3.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要