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羟丙基Gemini阳离子表面活性剂的合成与性能研究

作　者: 马宝利
导　师: 蒋惠亮
学　校: 江南大学
专　业: 化学工艺
关键词: Gemini阳离子表面活性剂表面活性临界胶团浓度合成
分类号: TQ423
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本论文采用甘油和氯化氢气体为原料合成了1,3-二氯丙醇,并确定最佳反应条件;以1,3-二氯丙醇和十二烷基二甲胺为原料,合成了Gemini季铵盐,确定了最佳反应条件,并测试了Gemini季铵盐的表面张力、润湿、增溶、杀菌、柔软、泡沫等性能。分别用单因素法和正交法对中间体和终产物的合成条件进行了探讨。中间体1、3-二氯丙醇合成优化条件为:反应温度为105℃、催化剂为无水乙酸、催化剂在甘油中的浓度为7 %（w/w）、反应时间为4h。在此甘油氯化条件下,二氯丙醇的最高收率可以达到88.4 %;终产物合成优化条件为n（二氯丙醇）:n（叔胺）=2.1:1,反应时间为6h,以正丙醇为溶剂,在回流温度下反应,溶剂正丙醇的用量为反应原料质量的40%,在此反应条件下,BQADC12的产率为90.56%。利用红外光谱（IR）和质谱分析（MS）对合成的产物进行结构表征,证明其结构为产品。利用吊环法测定表面活性剂的学位论文">Gemini阳离子表面活性剂溶液的表面张力。结果发现:在25℃下,1231、BQADC₁₂、BQADC₁₄、BQADC₁₈的γcmc分别为37.1mN/m、30.9mN/m、34.7mN/m、39.4mN/m,cmc分别为1.1×10^-3mol/L、5.2×10^-4 mol/L、1.1×10^-4mol/L、4.5×10^-5mol/L。可以看出,双季铵盐具有较低的临界表面张力,cmc比单季铵盐低一到两个数量级,并且随着碳链的增长,cmc越低。测定了Gemini阳离子表面活性剂的部分应用性能,如柔软、杀菌、乳化、润湿、泡沫性能,发现合成的Gemini阳离子表面活性剂有着良好的应用性能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-20
  1.1 Gemini 表面活性剂简介  8-9
    1.1.1 Gemini 型表面活性剂的结构特点  9
  1.2 Gemini 型表面活性剂的物化性能  9-14
    1.2.1 Gemini 表面活性剂表面活性  10
    1.2.2 Gemini 表面活性剂在界面的吸附  10-11
    1.2.3 Gemini 表面活性剂胶团结构  11-12
    1.2.4 Gemini 表面活性剂和普通表面活性剂的复配  12-13
    1.2.5 Gemini 型表面活性剂的其他性能  13-14
  1.3 双季铵盐类化合物的研究现状及合成进展  14-17
    1.3.1 双季铵盐类化合物的杀菌机理  14-15
    1.3.2 双季铵盐类化合物的合成  15
    1.3.3 特殊双季铵盐类化合物的合成  15-16
    1.3.4 展望  16-17
  1.4 Gemini 表面活性剂的应用  17-18
    1.4.1 Gemini 表面活性剂在材料合成中的应用  17
    1.4.2 Gemini 表面活性剂在分离科学中的应用  17-18
    1.4.3 Gemini 表面活性剂在杀菌方面的应用  18
    1.4.4 Gemini 表面活性剂的助染性能  18
  1.5 立题依据  18-20
第二章甘油制备二氯丙醇氯化反应的研究  20-27
  2.1 实验部分  20-21
    2.1.1 实验药品  20
    2.1.2 实验仪器  20
    2.1.3 实验方法  20-21
    2.1.4 分析方法  21
    2.1.5 试验设计  21
  2.2 实验结果与分析  21-26
    2.2.1 甘油氯化制备二氯丙醇反应的单因素实验  21-24
    2.2.2 气相色谱法计算二氯丙醇的产率  24-25
    2.2.3 正交试验  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章羟丙基Gemini 表面活性剂的合成与提纯  27-39
  3.1 实验材料和方法  27-28
    3.1.1 前言  27
    3.1.2 实验药品及主要实验仪器  27-28
  3.2 实验部分  28-29
    3.2.1 实验装置示意图  28
    3.2.2 实验反应方程式  28
    3.2.3 实验内容及步骤  28-29
  3.3 分析方法  29-31
    3.3.1 产品的纯化  29-30
    3.3.2 Gemini 阳离子表面活性剂活性物含量分析  30-31
    3.3.3 红外光谱表征  31
    3.3.4 质谱表征  31
    3.3.5 元素分析  31
  3.4 实验结果与讨论  31-38
    3.4.1 制备Gemini 表面活性剂的单因素实验  31-34
    3.4.2 制备Gemini 表面活性剂的正交实验  34-35
    3.4.3 重复实验  35
    3.4.4 产物的结构鉴定与分析  35-37
    3.4.5 质谱表征  37
    3.4.6 产物元素分析  37
    3.4.7 双季铵盐的活性物含量测定  37-38
    3.4.8 熔点测定  38
  3.5 结论  38-39
第四章 Gemini 阳离子表面活性剂的性能研究  39-49
  4.1 表面张力和临界胶束浓度(cmc)的测定  39-41
    4.1.1 引言  39
    4.1.2 脱环法侧定表面张力  39-40
    4.1.3 临界胶束浓度的测定(cmc)  40
    4.1.4 PH 值对表面张力的影响  40-41
  4.2 乳化性能的测定  41-42
  4.3 配伍性能的研究  42-43
  4.4 润湿性能的测定  43-44
  4.5 增溶能力的测定  44-45
  4.6 泡沫性能的测定  45-46
  4.7 柔软性能的测定  46-47
    4.7.1 吸附作用  46-47
    4.7.2 柔软性测试  47
  4.8 杀菌性能的测定  47-48
    4.8.1 杀菌机理  47-48
    4.8.2 杀菌率的测算  48
    4.8.3 杀菌效果评价  48
  4.9 结论  48-49
第五章结论  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-54
硕士阶段发表论文清单  54

羟丙基Gemini阳离子表面活性剂的合成与性能研究

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