含脒基開關(guān)型表面活性劑的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、在實際應(yīng)用中，表面活性劑在完成其功能后，希望其從體系中脫離或者喪失表面活性，開關(guān)型表面活性劑有可能解決這個問題。開關(guān)型表面活性劑是通過一定的化學(xué)和電化學(xué)方法，引發(fā)水溶液中表面活性劑分子結(jié)構(gòu)的變化，使相應(yīng)的表(界)面張力出現(xiàn)大幅度的改變(20mN/m)，體系的某些宏觀表面性質(zhì)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變，就是人們可以根據(jù)自己的需要來調(diào)節(jié)使其具有或者不具有表面活性功能。這種界面性質(zhì)的改變是可逆和可以調(diào)控的。本文合成了系列的開關(guān)型表面活性劑，并對其性質(zhì)和應(yīng)用進

2、行了研究。 本文以辛胺、癸胺、十二胺、十四胺和十六胺以及N,N-二甲基乙酰胺、硫酸二甲酯為原料，分別采用直接法和間接法設(shè)計合成了五個含有脒基(-N=C-N-)基團的長碳鏈叔胺化合物；并將這一系列叔胺化合物與干冰反應(yīng)，合成了一系列開關(guān)型表面活性劑碳酸氫根型季銨鹽。確定了叔胺化合物的最佳合成條件：以氯仿作溶劑，三氯化磷作脫水劑和pH值調(diào)節(jié)劑，投料比為1：3，溫度70℃左右，研究了開關(guān)型表面活性劑的表面張力，并通過乳化和破乳對其乳化和

3、開關(guān)性能進行了研究。結(jié)果表明其乳化與破乳性能隨著碳氫鏈長度的減小而逐漸變好，N'-十二烷基-N,N-二甲基乙脒基碳酸氫鹽具有最好的乳化和破乳性能。 本文還以十二胺、二甲基乙酰胺和硫酸二甲酯為原料，合成了一種新型的以脒基結(jié)構(gòu)作為母體的雙尾表面活性劑N，N'-雙十二烷基乙脒基碳酸氫鹽，采用高效液相質(zhì)譜，紅外光譜，1H、13CNMR、同核相關(guān)譜(gCOSY)、異核相關(guān)譜(gHSQC)和遠程偶合譜(gHMBC)等多種核磁方法，確定其結(jié)構(gòu)

4、；它可以降低水溶液的表面張力到24.69mNm-1，其臨界膠束濃度為8.75×10-5M；利用此種表面活性劑成功地制備了囊泡，通過透射電鏡(TEM)觀測到其囊泡的形成。 本文還以丙烯酰胺、二甲基乙酰胺和硫酸二甲酯為原料，探索含有脒基基團的新型高分子陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑的合成方法，通過設(shè)計正交試驗，考察溫度、單體含量、引發(fā)劑用量以及聚合單體配比對聚合物特性粘度及分子量的影響，并對它的絮凝及開關(guān)性能進行研究，結(jié)果表明：陽離子型聚