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多羟基松香基季铵盐型双子表面活性剂合成与性能研究

作　者: 张永昌
导　师: 彭锦雯
学　校: 桂林理工大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 松香 Gemini表面活性剂临界胶束浓度（CMC）熵驱动
分类号: TQ423.121
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本论文的研究内容主要涉及两方面：其一以松香为原料合成系列松香基Gemini表面活性剂。其二是对合成得到的松香基Gemini表面活性剂进行结构表征及性能测试。1.以松香（一级，桂林化工厂，酸值：173.7mg/g）为原料，首先在四丁基溴化铵催化下与环氧氯丙烷发生开环反应生成中间产物3-松香酰氧基-2-羟丙基氯。再用3-松香酰氧基-2-羟丙基氯与乙二醇胺反应得到另一个中间产物3-松香酰氧-2-羟丙基二乙醇胺。最后用3-松香酰氧-2-羟丙基二乙醇胺与环氧氯丙烷、1,3-二溴丙烷、1,2-二溴乙烷、1,4-二溴丁烷反应分别合成了四种含羟基的松香基Gemini表面活性剂。并用红外光普、核磁共振、质谱进行了表征。2．测定了4种合成含羟基松香基Gemini表面活性剂的性能。利用测定乳化能力、表面张力、电导率、发泡能力等手段来研究其表面性能。通过表面张力和电导率的测定得到了其临界胶束浓度；通过测定乳化能力和发泡能力，进一步了解到四种合成的松香基Gemini表面活性剂的表面活性。结果表明所合成的四种含羟基的松香基Gemini表面活性剂都具有较高的表面活性3．通过TG、DSC、XRD等手段可以知道四种合成含多羟基松香基Gemini表面活性剂的热性能以及其结晶性。4.通过电导法研究了四种合成含多羟基松香基Gemini表面活性剂温度对电导率的影响情况，并且探索了合成含多羟基松香基Gemini表面活性剂在水溶液中的胶团化行为，通过计算得到了不同温度下的等值，由数据可知，在标准状态下合成的含多羟基松香基Gemini表面活性剂胶束化过程是可以自发进行的，并且升温有利于胶团化。各体系的值均较小，并且明显低于值，表明合成的一系列含多羟基松香基Gemini表面活性剂在水溶液中的胶团化主要来自于熵效应的驱动。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第一章综述  10-28
  1.1 引言  10-11
  1.2 Gemini表面活性剂的研究进展  11-15
    1.2.1 Gemini表面活性剂的结构与性能  11-12
    1.2.2 Gemini表面活性剂的合成方法  12-13
    1.2.3 Gemini表面活性剂的合成进展  13-15
  1.3 松香基表面活性剂的研究进展  15-26
    1.3.1 松香基阴离子表面活性剂  16-17
    1.3.2 松香基阳离子表面活性剂  17-20
    1.3.3 松香基非离子表面活性剂  20-21
    1.3.4 松香基两性表面活性剂  21-23
    1.3.5 松香基Gemini表面活性剂  23-26
  1.4 本课题的研究内容及创新点  26-28
    1.4.1 本课题的研究内容  26-27
    1.4.2 本课题的创新点  27-28
第二章多羟基松香基季铵盐Gemini表面活性剂的合成研究  28-41
  2.1 前言  28
  2.2 实验部分  28-31
    2.2.1 试剂与仪器  28-29
    2.2.2 松香基季铵盐Gemini表面活性剂合成路线  29-30
    2.2.3 中间体的制备  30
    2.2.4 松香基Gemini表面活性剂的合成（a～d）  30-31
  2.3 结果与讨论  31-40
    2.3.1 3-松香酰氧基-2-羟丙基氯的红外分析  31-32
    2.3.2 3-松香酰氧-2-羟丙基二乙醇胺的红外分析  32-33
    2.3.3 松香基Gemini表面活性剂的结构表征（a～d）  33-40
  2.4 本章小结  40-41
第三章多羟基松香基Gemini表面活性剂的性能研究  41-55
  3.1 前言  41
  3.2 试剂与仪器  41
    3.2.1 试剂  41
    3.2.2 仪器  41
  3.3 测试方法  41-43
    3.3.1 电导率测定  41-42
    3.3.2 表面张力的测定  42
    3.3.3 克拉夫特点的测定  42
    3.3.4 发泡能力的测定  42
    3.3.5 乳化能力的测定  42
    3.3.6 亲水亲油平衡值HLB的测定  42-43
    3.3.7 差示扫描量热(DSC)测试  43
    3.3.8 XRD测试  43
    3.3.9 热失重（TGA）测试  43
  3.4 结果与讨论  43-54
    3.4.1 不同浓度溶液对电导率值影响  43-44
    3.4.2 不同浓度溶液对表面张力的影响  44-46
    3.4.3 临界胶束浓度（CMC）  46-47
    3.4.4 发泡能力  47-48
    3.4.5 乳化能力（EP）  48-49
    3.4.6 克劳夫特点（Krafftpoint）  49-50
    3.4.7 亲水亲油平衡值HLB  50
    3.4.8 DSC测定  50-51
    3.4.9 通过XRD的方法探讨不同中间连接基团对合成的四种表面活性剂的结晶性的影响  51-53
    3.4.10 热失重（TGA）的测试  53-54
  3.5 本章小结  54-55
第四章含多羟基松香基Gemini表面活性剂水溶液胶团化热力学行为  55-64
  4.1 前言  55
  4.2 实验  55
    4.2.1 实验试剂  55
    4.2.2 实验仪器  55
  4.3 结果与讨论  55-63
    4.3.1 合成的四种含多羟基松香Gimini表面活性剂水溶液的电导率值随浓度的变化关系  55-58
    4.3.2 合成的四种含多羟基松香Gimini表面活性剂反离子结合度的计算  58-59
    4.3.3 合成的四种含多羟基松香Gimini表面活性剂胶团化过程热力学参数  59-61
    4.3.4 合成的含多羟基松香Gimini表面活性剂胶团生成的焓/熵补偿  61-63
  4.4 本章小结  63-64
第五章结论  64-65
参考文献  65-70
致谢  70-71
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文  71

多羟基松香基季铵盐型双子表面活性剂合成与性能研究

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