基本信息
- 項目名稱：
- Gemini陽離子表面活性劑的合成與表征
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- Gemini型表面活性劑是一類新型的表面活性劑，使得溶液表面活性得到突破性的提高。本課題旨在通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對產物進行了定量分析，考察了反應時間、反應物料量的配比等因素對其收率的影響,并通過正交試驗優(yōu)化了合成工藝條件。
- 詳細介紹：
- 通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對經過重結晶、常溫真空干燥處理后的產物Gemini表面活性劑進行了定量分析，考察了反應時間、反應物料量的配比、反應介質的量以及不同反應介質等因素對表面活性劑收率的影響。通過正交試驗優(yōu)化了合成工藝條件。運用電導法、液膜拉起法等方法對其cmc、表面張力、發(fā)泡力、增容力、乳化力、潤濕力與吸水性進行表征。得到HLB值為34.475，γcmc為39.5mN/m，Krafft Point＜0℃等性能指標。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本課題旨在通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對經過重結晶、常溫真空干燥處理后的產物Gemini表面活性劑進行了定量分析，考察了反應時間、反應物料量的配比、反應介質的量以及不同反應介質等因素對表面活性劑收率的影響，確定了較優(yōu)合成工藝條件。運用電導法、液膜拉起法等方法對其cmc、表面張力、發(fā)泡力、增容力、乳化力、潤濕力與吸水性進行表征。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性與先進性主要體現(xiàn)在：具有很低的Krafft點和cmc值，顯著降低油水界面的表面張力，良好的水溶性等。國外學者L.Wattebled等人研究了某些添加劑對Gemini表面活性劑性質的影響。石油采集領域，M.Salehi做了表面活性劑在裂縫采油中驅油劑的應用研究。 獨特之處體現(xiàn)在雙烷基雙季銨鹽表面活性劑的合成過程及其性能指標，如HLB值為34.475，Krafft點＜0℃。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 1、本產品在與造紙中柔軟劑對比試驗顯示，其對衛(wèi)生紙類紙張的柔軟度改觀尤其明顯，可保證紙張在幾年內不生菌、不霉變。 2、在殺菌方面，對于大腸桿菌等革蘭氏陰性菌有很強的殺菌作用。 3、在瀝青乳化方面，路面抗軟化、抗融化性能更高。 4、其可作為添加劑加入洗發(fā)過程中，中和頭發(fā)及洗發(fā)水中大量負離子，使發(fā)絲更加柔順、服帖。 5、添加在瓷磚勾縫劑中能使勾縫劑長期不生菌、不霉變、不發(fā)黑的良好效果。
學術論文摘要
- Gemini型表面活性劑是一類新型的表面活性劑，可以使溶液表面活性得到突破性的提高。本課題旨在通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對經過重結晶、常溫真空干燥處理后的產物Gemini表面活性劑進行了定量分析，考察了反應時間、反應物料量的配比、反應介質的量以及不同反應介質等因素對表面活性劑收率的影響。通過正交試驗優(yōu)化了合成工藝條件。運用電導法、液膜拉起法等方法對其cmc、表面張力、發(fā)泡力、增容力、乳化力、潤濕力與吸水性進行表征。得到HLB值為34.475，γcmc為39.5mN/m，Krafft Point＜0℃等性能指標。
獲獎情況
鑒定結果
參考文獻
- [1] 劉晶，張世偉，劉興濤，等．Gemini表面活性劑的研究現(xiàn)狀及其前景[J]．精細與專用化學品，2008．(14) ：9-11 [2]韋星船，鄭成，鄧翠儀，等．雙子季銨型表面活性劑合成工藝與性能表征[J]．廣州化工，2007，35（6）：2-4 [3]趙增迎，陳建，韋慶林，等．季銨鹽型Gemini表面活性劑的催化合成及性能測定[J]．工業(yè)催化，2007，15（增刊）：339，341-342 [4]范海明，祝小茗，李子臣，等，基于胱氨酸的gemini表面活性劑的合成及其性質[J]．物理化學學報，2007．23（7）：969
同類課題研究水平概述
- Gemini型表面活性劑的研究目前已成為表面活性劑和膠體化學研究的一個焦點，此類陽離子表面活性劑在殺菌、多孔材料合成等方面顯示出良好的應用前景。Gemini型表面活性劑的表面活性、界面性質、聚集數、增溶性質等方面的報道已相繼出現(xiàn)，各國已對Gemini表面活性劑作了大量的研究工作，并合成了許多新型Gemini表面活性劑，如：不對稱型、無公害雙糖型、陽離子（季銨鹽）和陰離子（磷酸鹽）的兩性型。 國外在這方面的研究主要集中在Gemini型表面活性劑的添加劑上，通過添加劑來改良其相關性質，如：親水性，HLB值等。近一段時期內Cecilia Bombelli等更基于Gemini在藥物傳載體方面的研究，發(fā)表了數篇論文且提出了在基因和藥物傳遞、在治療惡性腫瘤等領域的應用。 1999年，趙劍曦發(fā)表一篇有關國外Gemini表面活性劑的研究概況，引發(fā)了我國學者的極大興趣。近年來，我國在此領域的研究相當活躍，韋星船等用四甲基丙二胺和溴代十二烷雙子合成了季銨鹽陽離子型表面活性劑。趙增迎等采用N,N,N’,N’-四甲基乙二胺和溴代十六烷制備成了雙烷基溴化銨類的陽離子型Gemini表面活性劑；范海明等以胱氨酸為起始原料，合成了一類功能性的Gemini型表面活性劑N,N’-二對丁氧基肉桂酰胺基胱氨酸鈉（SDBCC）和N,N’-二癸酰胺基胱氨酸鈉（SDDC）。
