羧酸型咪唑啉两性表面活性剂的合成与性能研究

论文摘要

咪唑啉两性表面活性剂（IAS）是一类重要两性表面活性剂,其中羧酸型咪唑啉类由于其突出的性能,而具有相当重要的地位。羧酸型咪哗啉型两性表面活性剂最早是由}tans.S.Mannheimer在20世纪50年代丌发的,它无毒,对眼睛刺激性低,对皮肤无过敏反应,具有优良的生物降解性能和泡沫稳定性,与阴、阳及非离子型表面活性剂有较好的互溶性,具有杀菌及抑制霉变等作用,因而在调配婴儿香波及婴儿清洁卫生用品方面应用前景广阔。另外,它在清洗剂、纤维柔软剂、纺织工业助剂、金属抛光剂、缓蚀剂等方面也有多种用途。本文以脂肪酸和β-羟乙基乙二胺为原料,创新性地采用两条路线合成得到了系列羧酸型咪唑啉两性表面活性剂。通过正交实验确定了路线一中间体合成的较佳反应条件:物料比n（脂肪酸）:n（β-羟乙基乙二胺）=1:1.2,反应时间4.5-5h,反应温度154℃,真空度0.075MPa。对合成的酰胺中间体及咪唑啉中间体进行了lR跟踪:对终产品进行了表面张力、泡沫力和渗透力等性能测定,探讨了中间体pH值、氯乙酸的加入量及加水顺序对终产品的性能影响,研究结构中随疏水碳链的增长,产品性能的变化趋势,并进行了产品总固含量、氯化钠含量的测定及有效物的计算。研究表明,羧酸型咪唑啉两性表面活性剂完全可以不经过关环而直接进行两性化得到,同时中间体pH值、氯乙酸的加入量及加水顺序对终产品的性能影响较大,油酸产品因结构中具有双键使得其性能优于同碳数的硬脂酸产品。通过对各种合成条件下得到的产品性能对比,得出系列羧酸型咪哗啉两性表面活性剂的较佳合成工艺,对产品的开发和研究有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 咪唑啉两性表面活性剂
• 1.2.1 咪唑啉中间体的合成
• 1.2.2 咪唑啉中间体的检测方法
• 1.2.3 两性化反应
• 1.3 羧酸型咪唑啉两性表面活性剂的优良性能
• 1.4 羧酸型咪唑啉两性表面活性剂的重要应用
• 1.4.1 化妆品中的应用
• 1.4.2 清洗剂中的应用
• 1.4.3 纺织工业中的应用
• 1.4.4 抗静电剂中的应用
• 1.4.5 金属加工及其他方面的应用
• 1.5 羧酸型咪唑啉两性表面活性剂的结构
• 1.6 课题设想
• 第二章 路线一合成羧酸型咪唑啉两性表面活性剂的较佳条件的正交实验设计
• 2.1 实验药品
• 2.2 实验仪器
• 2.3 合成路线
• 2.4 正交优化实验设计
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 中间体IR 谱图分析
• 2.5.2 正交结果分析
• 第三章 羧酸型咪唑啉两性表面活性剂的合成
• 3.1 实验药品
• 3.2 实验仪器
• 3.3 路线一合成羧酸型咪唑啉两性表面活性剂
• 3.3.1 酰胺中间体的合成
• 3.3.2 酰胺中间体的两性化
• 3.4 路线二合成羧酸型咪唑啉两性表面活性剂
• 3.4.1 咪唑啉中间体的合成
• 3.4.2 咪唑啉中间体的两性化
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 中间体IR 谱图分析
• 第四章 行标测定
• 4.1 总固含量的测定
• 4.1.1 实验方法
• 4.1.2 分析结果计算
• 4.2 氯化钠含量的测定
• 4.2.1 标准溶液和所需试剂的配制与标定
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 分析结果计算
• 4.3 有效物含量的计算
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 产品行标的测定
• 第五章 产品性能测定
• 5.1 表面张力的测定
• 5.1.1 测试仪器及测定条件
• 5.1.2 结果与讨论
• 5.2 泡沫力的测定
• 5.2.1 测试仪器及测定条件
• 5.2.2 结果与讨论
• 5.3 渗透力的测定
• 5.3.1 实验方法
• 5.3.2 结果与讨论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• IR 谱图
• 性能测定数据
• 硕士期间发表论文情况