季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究

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1、瞎压料技大学论文题目：季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究学科门类：工学一级学科：化学工程与技术培养单位：化学与化工学院硕士生：刘瑾导师：杨百勤教授2014年5月TITLESynthesisandSurfaceActivitiesofaSeriesofQuaternaryAmmoniumGeminiSurfactantAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegre

2、eofMasterofEnsineeringScienceByJinLiuSupervisor：Prof．BaiqinYangMay2014季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究摘要Gemini表面活性剂是一种新型的表面活性剂，与传统表面活性剂相比，其独特的结构赋予其更高的表面活性和很低的临界胶束浓度。本文在大量文献调研的基础上，对阳离子gemini表面活性剂的基础性能进行了研究，期望能够为季铵盐阳离子gemini表面活性剂在应用中提供理论支持和指导。将对苯二甲酸用二氯亚砜进行酰氯化后，与MⅣ-二甲基。1，2．乙二胺反应合成

3、了中间体MⅣ’一-[2．(二甲胺基)乙基】对苯二甲酰胺，再分别与1．溴辛烷、1．溴癸烷、1．溴十二烷进行季铵化反应，合成了三种季铵盐类阳离子gemini表面活性齐lJlVa、IVb和Ⅳc，通过1H-NMRFFI]m等检测手段确认了目标产物的结构；同时优化了反应的合成条件，用单因素实验研究了原料配比、反应时间和缚酸剂用量对酰胺化和季铵化实验的影响，合成中间／ISN,N’．-[2．(二甲胺基)乙基】对苯二甲酰胺的最佳条件为：对苯二甲酰氯与MN--甲基．1，2．乙二胺的摩尔比为l：2．101反应时间为120min；对苯二甲酰氯与缚酸剂三乙

4、胺的摩尔比为1：2．3。合成季铵盐IVa的最佳条件为：反应温度为105℃，中间体MⅣ’一二[2．(二甲胺基)乙基]对苯二甲酰胺与1．溴辛烷的摩尔比为1：2．10；反应时间为24h。三种季铵盐阳离-子gemini表面活性剂在纯水溶液中的表面张力测试表明目标产物水溶液的最低表面张力在31mN·m‘1至36mN‘m’1之间，对水溶液表面张力的降低效果较明显，cmc值比传统表面活性剂低了1-2个数量级。测试了三种季铵盐阳离子gemini表面活性剂在酸性(pH=1)、碱性(pH=13)和外加盐(O．1mol·L‘1的NaCl)环境中的表面张力

5、。结果表明三种季铵盐阳离子gemini表面活性剂在酸性环境中的表面张力和cmc有所降低，有着很好的抗酸性能，；三种季铵盐阳离子gemini表面活性剂在碱性环境中表面张力值较高，失去实用价值；三种季铵盐阳离子gemini表面活性剂在外加盐环境中的表面张力和cmc相比其在纯水溶液中有所降低，有着很好的抗盐性。乳化测试表明，三种季铵盐阳离子gemini表面活性剂对煤油均有着较好的乳化性能，并且浓度相同时，随着目标产物疏水碳链长度的增加，其对煤油／水体系乳化稳定时间增长。同时考察了溶液质量浓度和剪切速率对产物水溶液黏度的影响。结果表明，ge

6、mini表面活性剂在具有相同联接基长度的条件下，疏水基的碳链越长，其增黏能力越强。三种季铵盐阳离子gemini表面活性剂还具有一定的抑菌性能，并且亲水基上碳氢链的增长对抗菌性的增强有一定的作用；当疏水基碳链数目增加时，此类表面活性剂的抑菌能力逐渐增强。关键词：阳离子gemini表面活性剂，季铵盐，合成，表面活性，乳化性能SynthesisandSurfaceActivitiesofASeriesofQuaternaryAmmoniumGeminiSurfactantABSTRACTGeminisurfactantiSanewtype

7、ofsurfactant．Comparedwiththetraditionalsurfactant．geminisurfactantexhibithighersurfaceactivityandlowercriticalmicelleconcentrationduetoitsuniquestructure．Inthispaper．thebasicpropertiesofcationicgeminisurfactantonthebasisofextensiveliteratureresearchwerestudiedwhichprov

8、idetheoreticalsupportandguidancefortheapplicationofgeminisurfactant．MN'-bis(2-(dimethylamino)ethyl)terephthalamideWas