淀粉糖苷表面活性剂的合成及其性能研究

论文摘要

淀粉糖苷作为新一代非离子型表面活性剂,具有配伍性好,对皮肤刺激性低,生物降解好、毒性低、无污染等优良的性能,是一种环境友好的表面活性剂。本文在对烷基糖苷的合成方法,应用情况进行概括和比较的基础上,以薯类淀粉,乙二醇和高级醇为原料,采用转糖苷法合成了淀粉糖苷表面活性剂,寻求最佳的合成工艺,回收工艺,成功确定了合成和回收工艺,并对所得产品进行理化性能分析和表征,水基金属清洗剂应用和安全性的LD50的研究。本实验所得的淀粉糖苷表面活性剂产品,理化指标全部符合国家标准要求,生物降解为100%。本实验是以薯类淀粉为原料,合成淀粉糖苷表面活性剂。首先在合成过程中对上层液回收利用,通过气相色谱法对回收的低,高碳醇进行定量分析,回收利用在合成过程中的乙二醇和高碳醇,通过正交试验优化应用低高混合醇合成糖苷的工艺条件。同时,以反应产品聚合度为目标,探讨上层液替代高碳醇合成淀粉糖苷的最佳工艺条件,对所得的产品进行FT-IR和GC-MS表征,与用原材料合成的淀粉糖苷表面活性剂做性能对比研究。结果表明,上层液替代高碳醇能够合成淀粉糖苷表面活性剂,产品的理化指标符合国家标准要求,此回收方法适应工业化生产。本研究首次在实验室对含高碳醇较多的上层液通过高温除醇处理,得到少量糖苷产品,对分离得到的糖苷产品进行表征和理化性质分析,并与所得产品做性能对比研究。结果表明上层液中分离回收的产品基本为淀粉单糖苷表面活性剂,其表面张力小,有很好的表面张力。为使淀粉糖苷表面活性剂更好的应用在清洗,食品,药品等行业,采用口服急性毒性研究和荧光光谱分析,对淀粉糖苷安全性进行研究。结果表明,淀粉糖苷表面活性剂产品的半致死鼠量LD50=38806mg/Kg;淀粉糖苷表面活性剂是安全无毒的非离子性表面活性剂。对自主研发的淀粉糖苷表面活性剂进行了应用研究,以淀粉糖苷为主表面活性剂,与市场上的非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配,采用单因素法优化了复配水基金属清洗剂的工艺,探讨表面活性剂对清洗剂的洗油率,腐蚀性,渗透性能的影响,选出活性剂的最佳用量,确定清洗剂的最佳配方,并对所得的水基金属清洗剂性能进行了测试,结果表明该水基清洗剂洗油率高达98%,渗透性10s,pH=89,腐蚀合格。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 烷基糖苷国内外发展状况
• 1.2 烷基多苷的国内外研究现状
• 1.2.1 合成工艺
• 1.2.2 原料
• 1.2.3 催化剂
• 1.2.4 衍生物
• 1.3 烷基糖苷的结构和特性
• 1.3.1 烷基糖苷的结构
• 1.3.2 烷基糖苷的特性
• 1.4 烷基糖苷的应用
• 1.4.1 日化领域
• 1.4.2 食品加工业
• 1.4.3 农业
• 1.4.4 生化领域
• 1.4.5 在石油工业中的应用
• 1.4.6 在纤维和纺织工业中的应用
• 1.4.7 在造纸工业中的应用
• 1.4.8 在医药中的应用
• 1.4.9 衍生物的应用
• 1.4.10 对赤潮生物的治理
• 1.4.11 其他工业
• 1.5 淀粉糖苷的合成及其精制
• 1.5.1 烷基糖苷的合成方法
• 1.5.2 烷基糖苷的精制方法
• 1.6 本课题研究内容及其创新性
• 1.6.1 研究的目的与意义
• 1.6.2 研究的内容
• 1.6.3 本课题的创新性
• 第二章 淀粉糖苷的合成及其原料的回收利用研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要实验仪器及药品
• 2.1.2 性能测试方法
• 2.1.3 产品聚合度测定及其表征
• 2.1.4 实验原理
• 2.1.5 实验内容
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 淀粉糖苷表面活性剂合成反应的影响因素
• 2.2.2 上层液回收高碳醇合成淀粉糖苷的研究
• 2.2.3 回收的乙二醇与高碳醇合成淀粉糖苷的工艺的优化
• 2.3 本章小结
• 第三章 上层液中少量产品的回收研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要试剂及仪器
• 3.1.2 实验分析方法
• 3.1.3 实验研究
• 3.2 实验结果及讨论
• 3.2.1 分离结果
• 3.2.2 上层液中淀粉糖苷表面活性剂的性能分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 淀粉糖苷金属清洗剂的开发研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试验中所用到表面活性剂及其助剂介绍
• 4.1.2 洗涤液的配制方法
• 4.1.3 洗涤液的性能测试方法
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 各种组分用量对洗油率，腐蚀性，渗透性能的影响
• 4.2.2 清洗剂配方
• 4.2.3 GYHBXJ 与船舶洗剂的性能对比
• 4.3 本章小结
• 第五章 淀粉糖苷的急性毒性实验
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 试验原理及其要求
• 5.2 几种常见的急性毒性试验设计方法
• 5.2.1 霍恩式（Horn）法
• 5.2.2 寇式（Korbor）法
• 5.3 试验方法
• 5.3.1 小鼠口服急性毒性实验
• 5.3.2 最小致死浓度的计算
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 小白鼠的急性毒性预试验
• 5.4.2 小白鼠急性毒性试验的试验
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 实验结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间所发表论文及研究成果