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非离子Gmini表面活性剂的合成及性质研究

作　者: 杨建平
导　师: 朱艳
学　校: 西安工程大学
专　业: 应用化学
关键词: 非离子Gemini表面活性剂表面活性盐效应导电
分类号: TQ423.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 21次
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内容摘要

随着工农业生产中使用标准的提高以及生产工艺要求越来越严格，传统表面活性剂—普通单链单头基的表面活性剂，自身结构的限制使其使用受到限制，已经发展到了可以使用的极致，不再能够满足当前使用条件越来越苛刻的工农业的生产标准。新型Gemini表面活性剂因为其具有独特的双亲水基双亲油基这种结构特点，而成为当前表面活性剂领域内的一个研究热点。与传统单链单头基的普通表面活性剂的性质相比较，Gemini表面活性剂具有许多普通表面活性剂不具有的优良的性质，例如具有能够大幅度降低表面张力和临界胶束浓度的能力，这是普通表面活性剂难以望其项背的。本论文用直链脂肪酸，聚乙二醇、溴水、浓硫酸、氯化亚酚和对苯二酚为基本原料，通过酯化缩合反应新合成了八种直链脂肪酸聚乙二醇类非离子Gemini表面活性剂18-600、18-4000、18-6000、16-6000、14-6000、12-6000、10-6000、8-6000。（以18-600为例，18表示合成目标产物的脂肪酸碳原子数，600表示合成目标产物的聚乙二醇聚合度，为一平均值，具体数目因工艺不同而不同），产物经过处理，通过红外（IR）和核磁共振（NMR）等手段对合成产物进行了表征和分析。采用悬滴法测定了上述非离子Gemini表面活性剂的最大表面张力。用量高法和量角法测定上述非离子Gemini表面活性剂的接触角，并探讨了Ca²⁺、Mg²⁺离子、无机盐浓度和乙醇对其水溶液表面活性的影响。此外，用实验手段对产物的乳化能力和钙皂分散能力进行测试，并研究了温度对乳化能力的影响。最后，测试了产物水溶液的导电性能，并对导电性能的影响因素进行讨论。实验结果表明，所合成的八种非离子Gemini表面活性剂均具有较小的cmc和较低的γcmc，因而具有较好的表面活性，同时产物的水溶液具有良好的润湿能力。无机盐对产物表面张力的的影响为，Ca²⁺、Mg²⁺离子对表面张力影响较大，乙醇的加入能降低产物溶液的表面张力，能改变产物水溶液的润湿能力，使接触角更小。温度对乳化能力影响较小，形成乳化液后比较稳定。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-9
1 绪论  9-22
  1.1 表面活性剂概述  9-11
    1.1.1 表面活性剂结构  9
    1.1.2 表面活性剂分类  9-10
    1.1.3 表面活性剂性质  10
    1.1.4 表面活性剂用途  10-11
  1.2 双子表面活性剂概述  11-13
    1.2.1 双子表面活性剂发展史  11
    1.2.2 双子表面活性剂的分类  11-12
    1.2.3 双子型表面活性剂的合成  12-13
  1.3 非离子型双子表面活性剂的合成  13-20
    1.3.1 国外非离子型双子表面活性剂的合成进展  13-16
    1.3.2 国内非离子双子表面活性剂的合成概况  16-20
  1.4 双子型表面活性剂的性质  20
  1.5 双子型表面活性剂的应用  20
  1.6 双子表面活性剂发展前景及本课题研究目的  20-22
2 产物的合成与表征  22-48
  2.1 药品和仪器  22-23
    2.1.1 实验药品  22
    2.1.2 实验仪器  22-23
  2.2 非离子 Gemini 表面活性剂的合成  23-27
    2.2.1 双硬脂酸聚乙二醇酯 18-6000 的合成  23
    2.2.2 双硬脂酸聚乙二醇酯 18-4000 的合成  23-24
    2.2.3 双硬脂酸聚乙二醇酯 18-600 的合成  24
    2.2.4 双脂肪酸聚乙二醇酯 16-6000 的合成  24-25
    2.2.5 双脂肪酸聚乙二醇酯 14-6000 的合成  25
    2.2.6 双脂肪酸聚乙二醇酯 12-6000 的合成  25-26
    2.2.7 双脂肪酸聚乙二醇酯 10-6000 的合成  26
    2.2.8 双脂肪酸聚乙二醇酯 8-6000 的合成  26-27
  2.3 产物表征  27-47
    2.3.1 产物 18-6000 表征  27-30
    2.3.2 产物 18-4000 表征  30-32
    2.3.3 产物 18-600 表征  32-35
    2.3.4 产物 16-6000 的表征  35-37
    2.3.5 产物 14-6000 表征  37-40
    2.3.6 产物 12-6000 表征  40-42
    2.3.7 产物 10-6000 表征  42-45
    2.3.8 产物 8-6000 表征  45-47
  2.4 本章小结  47-48
3 合成产物的性质研究  48-63
  3.1 表面张力测试  48-53
    3.1.1 实验原理  48
    3.1.2 实验药品及仪器  48
    3.1.3 结果与讨论  48-53
  3.2 润湿性能测定  53-55
    3.2.1 实验原理  53-54
    3.2.2 实验药品及仪器  54
    3.2.3 结果与讨论  54-55
  3.3 乳化力测试  55-57
    3.3.1 实验原理  55-56
    3.3.2 主要实验药品及仪器  56
    3.3.3 实验方法  56
    3.3.4 结果与讨论  56-57
  3.4 钙皂分散力测定  57-59
    3.4.1 实验原理[79-81]  57
    3.4.2 实验药品及仪器  57-58
    3.4.3 实验方法  58
    3.4.4 结果与讨论  58-59
  3.5 导电能力测定  59-60
    3.5.1 实验原理  59
    3.5.2 实验药品及仪器  59
    3.5.3 结果与讨论  59-60
  3.6 产物 HLB 值和浊点  60-62
    3.6.1 产物 HLB 值的测定  60-61
    3.6.2 浊点  61-62
  3.7 本章小结  62-63
4 结果与讨论  63-80
  4.1 表面张力影响因素  63-71
    4.1.1 无机盐对表面张力的影响  63-67
    4.1.2 产物表面张力受 Ca~(2+)、Mg~(2+)离子的影响  67-71
  4.2 接触角的影响因素  71-77
    4.2.1 无机盐对接触角的影响  71-76
    4.2.2 有机溶剂对接触角的影响  76-77
  4.3 温度对乳化能力的影响  77
  4.4 溶剂对电导率的影响  77-79
    4.4.1 水质的影响  77-78
    4.4.2 有机溶剂的影响  78-79
  4.5 本章小结  79-80
5 结论  80-81
参考文献  81-86
攻读学位期间发表文章  86-89
致谢  89

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