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利用生物质原料合成抗盐型表面活性剂的研究

作　者: 刘长环
导　师: 王俊
学　校: 大庆石油学院
专　业: 应用化学
关键词: 腰果酚 阴离子-非离子型表面活性剂 表面张力 抗盐性能
分类号: TQ423.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 42次
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内容摘要


本论文以生物质腰果酚、环氧乙烷、氯乙酸和氢氧化钠为原料,依次经过开环聚合反应、碱化反应、羧甲基化反应以及酸碱中和反应制备了一系列的腰果酚聚氧乙烯醚羧酸盐（CPEC）阴离子-非离子型表面活性剂。采用红外光谱和元素分析手段对其结构进行了表征,并研究了它们的水溶性、表/界面张力、润湿性能、泡沫性能以及抗盐性能。测定了所合成的CPEC的Krafft点来衡量其水溶性强弱,结果表明:氧乙烯数越多,亲水性越强,则Krafft点越低,水溶性增强;通过旋转滴界面张力仪采用悬滴法测定了产品CPEC在25℃时纯水溶液和NaCl水溶液的表面张力,通过表面张力随浓度的变化曲线得到了CPEC-8,10,12,14的临界胶束浓度（cmc）和临界胶束浓度对应的表面张力(γcmc)分别为9.30,8.50,8.10,7.71mmol/L和28.38,28.60,30.40,30.00mN/m;通过Ross-Miles法测定了CPEC水溶液的泡沫性能,结果表明:随着CPEC浓度的增加,起泡和稳泡能力逐渐增强,达到一定浓度后变化很小,随着温度的升高,CPEC的起泡和稳泡能力相应下降,随着Ca2+、Mg2+浓度的增加,CPEC的起泡和稳泡能力略微下降,随着NaCl的量的增加,CPEC的起泡和稳泡能力都先增大后减小;测定了CPEC的水溶液在亲水性载玻片上的润湿性能,接触角随CPEC质量浓度的增加而减小,在载玻片上的润湿性能增强,亲水表面亲水性的能力增强;测定了CPEC的抗盐能力,随着氧乙烯数的增加,CPEC的抗盐性能越好;随着温度的升高,CPEC的抗盐性能也越好;测定了CPEC水溶液与正构烷烃之间的界面张力,在氯化钠浓度为6g/L、正戊醇体积浓度为1.5%时,CPEC-14水溶液与正十二烷形成的界面张力为0.0888mN/m。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-10
第一章 文献综述  10-24
  1.1 腰果酚基表面活性剂的合成研究现状  10-12
  1.2 抗盐型表面活性剂的合成及应用进展  12-14
    1.2.1 阴离子型表面活性剂  12
    1.2.2 非离子型表面活性剂  12-13
    1.2.3 阴离子-非离子型表面活性剂  13
    1.2.4 两性离子型表面活性剂  13-14
  1.3 聚氧乙烯醚羧酸盐的研究进展  14-17
    1.3.1 醇醚羧酸盐的研究现状  14-15
    1.3.2 酚醚羧酸盐的研究现状  15-17
  1.4 聚氧乙烯醚羧酸盐的发展前景  17-18
  1.5 腰果酚聚氧乙烯醚羧酸盐的结构特点及性质  18-20
    1.5.1 腰果酚聚氧乙烯醚羧酸盐的结构特点  18
    1.5.2 腰果酚聚氧乙烯醚羧酸盐的性质  18-20
  1.6 腰果酚聚氧乙烯醚羧酸盐的合成工艺  20-21
  1.7 腰果酚聚氧乙烯醚羧酸盐的应用领域  21-23
    1.7.1 在油田中的应用  21-22
    1.7.2 在其他行业中的应用  22-23
  1.8 本课题的目的和意义  23-24
第二章 生物质表面活性剂的合成及表征  24-33
  2.1 实验原料和设备  24-25
    2.1.1 实验原料  24
    2.1.2 实验设备  24-25
  2.2 中间体腰果酚醚（CPE）的合成  25
    2.2.1 反应原理  25
    2.2.2 实验步骤  25
    2.2.3 合成装置图  25
  2.3 生物质羧酸盐（CPEC）的合成  25-26
    2.3.1 反应原理  25-26
    2.3.2 实验步骤  26
  2.4 生物质羧酸盐（CPEC）的条件实验  26-30
    2.4.1 反应物摩尔对反应的影响  26-27
    2.4.2 反应温度对反应的影响  27-28
    2.4.3 反应时间对反应的影响  28
    2.4.4 反应压力对反应的影响  28-29
    2.4.5 氯乙酸水溶液的浓度对反应的影响  29
    2.4.6 较佳反应条件的验证实验  29-30
  2.5 产品的结构表征  30-33
    2.5.1 CPE-8 和CPEC-8 的红外谱图分析  30-32
    2.5.2 CPEC 的元素分析  32-33
第三章 生物质表面活性剂的性能研究  33-51
  3.1 水溶性的测定  33
    3.1.1 实验步骤  33
    3.1.2 结果与讨论  33
  3.2 表面张力的测定  33-39
    3.2.1 实验原理  34
    3.2.2 实验步骤  34-36
    3.2.3 结果与讨论  36-39
  3.3 润湿性能的测定  39-41
    3.3.1 实验原理  39-40
    3.3.2 实验步骤  40
    3.3.3 结果与讨论  40-41
  3.4 泡沫性能的测定  41-45
    3.4.1 实验步骤  42-43
    3.4.2 结果与讨论  43-45
  3.5 抗盐性能的测定  45-46
    3.5.1 实验步骤  46
    3.5.2 结果与讨论  46
  3.6 界面张力的测定  46-51
    3.6.1 实验原理  47
    3.6.2 实验步骤  47
    3.6.3 结果与讨论  47-51
结论  51-52
参考文献  52-56
发表文章目录  56-57
致谢  57-58
详细摘要  58-64

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 表面活性剂 > 离子型表面活性剂 > 阴离子型
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