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松香是一种极其丰富的可再生天然资源,但目前我国松香的深加工率较低,因此开发松香的深加工产品,进一步提高其附加值,是一项值得深入研究的课题。本文合成了五种松香基季铵盐Gemini表面活性剂,旨在为广西极其丰富的优势资源——松香的深加工探索新的途径。1.以脱氢枞胺(DA)为原料,经中间体N,N-二甲基脱氢枞胺(DMDA),在乙腈溶液中,DMDA分别与1,3-二溴丙烷、1,4-二溴丁烷、1,6-二溴己烷、3-氯-1,2-环氧丙烷和对溴二亚甲苯加热回流得到了五种松香基季铵盐Gemini表面活性剂,它们是:二(N-脱氢枞基-N,N-二甲基)-N,N′-(1,3-亚丙基)溴化二铵(Ⅲa)、二(N-脱氢枞基-N,N-二甲基)-N,N′-(1,4-亚丁基)溴化二铵(Ⅲb)、二(N-脱氢枞基-N,N-二甲基)-N,N′-(1,6-亚己基)溴化二铵(Ⅲc)、二(N-脱氢枞基-N,N-二甲基)-N,N′-(1,3-(2-羟基)亚丙基)氯化二铵(Ⅲd)和二(N-脱氢枞基-N,N-二甲基)-N,N′-对二亚甲苯基溴化二铵(Ⅲe)。分别用单因素试验和正交实验讨论了最佳合成条件,通过稳定性实验确定了最佳工艺条件。运用元素分析,FT-IR,1H-NMR和13C-NMR等方法对目标产物进行了结构分析和表征。2.测定了五种松香基季铵盐Gemini表面活性剂的表面性能,与阳离子表面活性剂DTMAS,DDMBAC和CTAB的表面性能进行对比,五种表面活性剂均具有较优良的表面活性。定性测试了五种松香基季铵盐Gemini表面活性剂在水和常见有机溶剂中的溶解情况。3.以芘为荧光探针,十六烷基氯化吡啶(CPC)为猝灭剂,芘的饱和水溶液为溶剂配制一系列表面活性剂溶液。根据芘的荧光强度之比I1/I3随表面活性剂水溶液浓度的变化而变化,分别测定了五种松香基季铵盐Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)值,其测定值与运用表面张力法测定的值基本一致。当猝灭剂CPC的浓度在0.04~0.1 mmol/L范围内时,用稳态荧光探针法测定了五种表面活性剂的胶束聚集数。实验表明:表面活性剂溶液浓度为5~15倍CMC时,胶束聚集数(N)随表面活性剂浓度增大而线性增大,并用外推法得到五种表面活性剂的临界胶束聚集数(Nm)分别为:10、16、20、19和22。4.用失重、电化学等多种研究方法测试了五种松香基季铵盐Gemini表面活性剂在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能和吸附行为,结果显示:缓蚀效率随着表面活性剂浓度的增大而增大,当浓度达到0.2g/L后,进一步提高表面活性剂浓度对缓蚀效率影响不大;缓蚀效率随温度的升高有小幅下降;(N)在碳钢表面的吸附是一个可以自动发生的、放热的过程,属于物理吸附。浓度为0.2g/L(2.25~2.65×10-4mol/L)时,其缓蚀效率大小顺序为Ⅲe>Ⅲa>Ⅲb>Ⅲc≈Ⅲd,是一类以覆盖效应为主的混合型缓蚀剂。