改性皂基合成与性能研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuyuyuseu
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表面活性剂(简称SAA)是一种少量加入即可大幅降低溶剂表面张力的物质,其中阴离子型SAA因亲水基团为阴离子而得名,是SAA中占比最大的一类,而高级脂肪酸钠是阴离子SAA中使用最多的产品,由于传统钠皂遇Ca2+、Mg2+沉淀,溶解性不佳,针对这些缺点,人们对其的研究从复配到改变其分子结构,随着研究的不断深入,皂基的应用领域也越来越广。本文从两方面对传统皂基分子进行改性研究,一是嵌入不同聚合度的—CH2CH2O—链段(简称EO)进行寡聚;二是改变金属阳离子M+。即首先参考Williamson法,以RX和乙二醇/二甘醇等在碱性条件下进行反应,得到9个不同n值的寡聚乙氧基烷基醚钠(简称AEONa)中间体;进而各中间体在碱性条件下与Cl CH2COOH反应得到9个相对应的寡聚乙氧基化烷基醚羧酸(简称AECH)系列;将AECH系列与Na+,K+,NH4+碱中和分别得到9个寡聚乙氧基化烷基醚羧酸钠(简称AECNa)系列,9个寡聚乙氧基化烷基醚羧酸钾(简称AECK)系列,9个寡聚乙氧基化烷基醚羧酸铵(简称AECNH4)系列。同时对寡聚乙氧基(3)十二烷基醚钠进行反应得到硫酸盐,分别与K-12,AES进行了对比试验。整个实验对新皂基通过总固含量、Na Cl含量测定,进行了有效物含量的计算,通过IR谱图、1H-NMR谱图和HR-MS谱图对中间体及新皂基进行了结构表征;对各皂基的性能进行了溶解性、泡沫力、泡沫稳定性、润湿力测定。K-12系列改变Na+为K+、NH4+时的性能优于K-12;EO嵌入度n=3时ME(3)SM系列的寡聚钠皂、钾皂和铵皂溶解性低于混聚AES的性能;EO的嵌入除对溶解性产生影响外,对泡沫力、泡沫稳定性和润湿力亦产生影响,RCOONa中,EO的嵌入可以增加原有钠皂的溶解性,综合评价优选出产品LE(2)CNa,ME(3)CNa,SE(4)CNa;RCOOK中,Na+变为K+显著增加了原有钠皂的溶解性,综合评价,优选出产品LE(1)CK,ME(3)CK,SE(1)CK,SE(4)CK;RCOONH4中,Na+变为NH4+增加了原有钠皂的溶解性,综合评价优选出产品LE(1)CNH4,ME(3)CNH4,SE(1)CNH4。通过探索实验,荧光探针法、表面张力法对本文中新合成的ME(3)SNa的CMC值可测。
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