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烷基酚类双子表面活性剂的合成及其性能研究

作　者: 徐念
导　师: 黎钢
学　校: 河北工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 正构长链烷基酚 多聚甲醛 合成 双子表面活性剂 性能
分类号: TQ423
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 235次
引　用: 3次
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内容摘要


本文研究了烷基酚类双子表面活性剂的合成、表征及其性能。以脂肪酸、苯酚为原料,经酰化反应、酯化反应、Fries重排、黄鸣龙还原等步骤,得到正构长链烷基酚,再与多聚甲醛在酸性催化剂下进行缩合反应,生成二(2-羟基-5-长链烷基苯基)甲烷,用核磁共振氢谱和碳谱、红外光谱对产物进行了结构鉴定。据上述反应路线,以工业品壬基酚和多聚甲醛为原料,合成出了二(2-羟基-5-壬基苯基)甲烷,并对其工艺条件进行了研究。结果表明,选用固体酸A作催化剂,烷基酚和甲醛配比为2:1,130℃反应4h,产物产率达到60.1%,且反应转化率和选择性分别为63.1%和95.3%。将中间体二(2-羟基-5-壬基苯基)甲烷与环氧乙烷在碱性条件下加成反应,通过改变反应物配比等因素来控制环氧乙烷加成数,得到一系列具有不同亲水基长度(加成数m分别为4、7、10、15、20、30)的非离子双子表面活性剂。并进行了性能测定,结果为:壬基酚聚氧乙烯醚NP-10及其二聚体GNP-10的HLB值均为13.6; NP-10溶液(1%, wt)的浊点为60℃,GNP-10溶液(1%, wt)的浊点为53℃;水溶液中GNP-10的CMC = 0.0242 mmol·L-1,γCMC = 38.3 mN·m-1,与其相应的传统表面活性剂NP-10的CMC = 0.0775 mmol·L-1,γCMC = 40.2 mN·m-1。由此说明这种新型双子表面活性剂具有较高的表面活性。GNP-10的表观黏度随剪切速率增加明显降低,是假塑性流体;NP-10表现为近似牛顿性。在相同剪切速率下,GNP-10的表观黏度要大于NP-10。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 文献综述  8-15
  1-1 表面活性剂的介绍  8-9
    1-1-1 表面活性剂的定义及分类  8
    1-1-2 非离子表面活性剂的概念、特征和分类  8-9
    1-1-3 表面活性剂的应用简介  9
  1-2 非离子表面活性剂的性质简介  9-10
    1-2-1 亲水亲油平衡（HLB）值  9
    1-2-2 临界胶束浓度（CMC）  9-10
    1-2-3 流变性  10
    1-2-4 浊点  10
  1-3 双子表面活性剂的研究进展  10-14
    1-3-1 双子表面活性剂概述  10-12
    1-3-2 双子表面活性剂的制备  12-14
  1-4 本论文研究的内容、目的和意义  14-15
第二章 实验方法  15-23
  2-1 实验试剂及设备  15-17
    2-1-1 实验试剂及规格  15-16
    2-1-2 实验仪器设备及型号  16-17
  2-2 实验原理  17-20
    2-2-1 二(2-羟基-5-长链烷基苯基)甲烷合成机理  17-19
    2-2-2 环氧乙烷加成反应机理  19-20
  2-3 实验装置  20
    2-3-1 二聚体合成反应装置图  20
  2-4 实验方法  20-23
    2-4-1 分子筛的处理方法  20
    2-4-2 分离方法  20-21
    2-4-3 烷基酚及其二聚体的环氧乙烷加成反应  21-22
    2-4-4 烷基酚聚氧乙烯醚及其二聚体的性能测定  22-23
第三章 二(2-羟基-5-长链烷基苯基)甲烷的制备  23-41
  3-1 前言  23
  3-2 实验方法  23-28
    3-2-1 探索实验  23-24
    3-2-2 正构长链烷基酚的合成  24-27
    3-2-3 二(2-羟基-5-长链烷基苯基)甲烷的合成  27-28
    3-2-4 二(2-羟基-5-壬基苯基)甲烷的合成  28
  3-3 结果与讨论  28-40
    3-3-1 NMR 谱分析和FTIR 谱分析  28-34
    3-3-2 反应条件对正构长链烷基酚合成的影响  34-37
    3-3-3 反应条件对缩合反应的影响  37-40
  3-4 小结  40-41
第四章 烷基酚聚氧乙烯醚双子表面活性剂的性能研究  41-53
  4-1 烷基酚聚氧乙烯醚及其二聚体的性质测定  41-52
    4-1-1 HLB 值的测定  41-43
    4-1-2 壬基酚聚氧乙烯醚浊点的测定  43-45
    4-1-3 表面张力和临界胶束浓度（CMC）的测定  45-46
    4-1-4 流变性的测定  46-52
  4-2 小结  52-53
第五章 结论  53-54
参考文献  54-60
致谢  60-61
攻读硕士期间所取得相关科研成果  61

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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
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