烷基二苯醚雙磺酸鈉的合成、性能及應(yīng)用研究.pdf

1、表面活性劑是一類具有親水基和憎水基的雙親結(jié)構(gòu)的化合物。其分子可通過弱相互作用力自組裝成具有多種重要功能的各種有序分子組合體。烷基二苯醚雙磺酸鈉(ADPODS)是一類當(dāng)前備受矚目的新型多功能雙親水基型陰離子表面活性劑。 本研究以脂肪醇和二苯醚為原料，采用烷基化-磺化-中和的合成路線，合成了一系列烷基二苯醚雙磺酸鈉表面活性劑(C8-MADS，C9-MADS，C16-MADS)，并通過IR、XRD等物理化學(xué)表征手段研究了它們的表面活性

2、及膠團(tuán)聚集體系的性能。同時(shí)，研究了C16-MADS與Gemini酯基季銨鹽表面活性劑(Ⅱ-12-n，n=3，4，6)組成的二元復(fù)配體系(C16-MADS/Ⅱ-12-n)、以及C16-MADS與十二烷基二甲基羥乙基氯化銨(K3)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)組成的三元復(fù)配體系(C16-MADS/K3/AEO9)時(shí)的復(fù)配性能，并考察此類表面活性劑在水溶液中的界面張力性能及其對皮膚的安全性能。 1、采用成本相對低廉的中碳醇(C8、C9

3、、C16)和二苯醚為原料，在濃硫酸催化下制備系列烷基二苯醚。然后采用發(fā)煙硫酸對其進(jìn)行磺化，制備得到目標(biāo)產(chǎn)物一系列烷基二苯醚雙磺酸鈉。通過對產(chǎn)物的表征分析，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定，并對合成反應(yīng)的影響因素進(jìn)行了分析討論，優(yōu)化了合成條件。 2、測定了所合成的系列烷基二苯醚雙磺酸鈉(C8-MADS，C9-MADS，C16-MADS)的表面化學(xué)性能，結(jié)果表明:合成樣品在質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)10％的無機(jī)酸、無機(jī)堿及無機(jī)鹽溶液中表面化學(xué)性能穩(wěn)定，同時(shí)顯示

4、出優(yōu)良的乳化性能和在硬水條件下較好的去污洗滌性能。 3.復(fù)配體系具有降低表面張力效率的協(xié)同效應(yīng)和形成膠團(tuán)能力的協(xié)同效應(yīng)。通過測定C16-MADS與Ⅱ-12-n混合溶液的表面張力（γ)，并作γ～I(xiàn)gc曲線，對C16-MADS/Ⅱ-12-n復(fù)配體系的表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。利用正規(guī)溶液理論計(jì)算出了復(fù)配表面活性劑組分分子間的相互作用參數(shù)βσ和βm，研究了其增效作用情況。 結(jié)果表明隨著混合溶液濃度的增大，臨界膠束濃度cmc值和相

5、應(yīng)的表面張力γcmc值隨之有顯著的降低。C16-MADS/Ⅱ-12-n復(fù)配體系顯示出比單一表面活性劑更高的表面活性。 4.通過對C16-MADS/K3/AEO9復(fù)配體系的研究表明，正規(guī)溶液理論用來處理非理想溶液中二元表面活性劑的方法，在很大程度上適于處理C16-MADS/K3/AEO9三元表面活性劑混合體系。方法是先確定二元體系(C16-MADS/K3)的相互作用參數(shù)，再按與第三種組分AEO9組成新的二元混合體系來進(jìn)行處理。 C

6、16-MADS/K3復(fù)配體系產(chǎn)生最大增效作用的摩爾比為0.33:0.67，即二者等電荷比；C16-MADS/K3與AEO9復(fù)配體系產(chǎn)生最大增效作用的摩爾比為7:3。另外該方法在處理三元體系時(shí)仍存在著一定的缺陷，它不能用二元體系協(xié)同作用理論對三元復(fù)配體系進(jìn)行全面的解釋。 5.首次以C16-MADS為分散劑，將納米ZnO分散于水和陶瓷釉料中。將1-6％比例的納米ZnO分散于水和日用陶瓷釉料中，釉料的分散性和流動性良好，施釉后釉面不開

7、裂，解決了釉料中加入納米ZnO而產(chǎn)生的團(tuán)聚問題。用含有納米ZnO的釉料施釉后，燒成品的光澤度和顯微硬度明顯提高，并降低了燒成溫度。 6.首次在較高濃度條件下，通過對C16-MADS與十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)復(fù)配溶液性質(zhì)的研究，得出以下結(jié)論:在常溫下，C16MADS/CATB混合體系在適當(dāng)?shù)臐舛认拢尚纬擅黠@的雙水相，且隨兩個組分的比例不同，其兩相的體積比呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。通過偏光顯微測試，其混合溶液呈現(xiàn)明顯的晶相結(jié)構(gòu)。以

8、C16-MADS與CTAB為共模板劑合成新型分子篩，將產(chǎn)物進(jìn)行XRD、N2吸脫附和HTEM表征，結(jié)果顯示:該分子篩具有類六方孔道的雙介孔分子篩(MCM-41)，孔徑分別為2.2nm和3.9nm。形成的雙介孔的可能機(jī)理為:由于C16-MADS/CATB溶液體系形成雙水相所致。在兩相中兩組分的濃度、兩相的體積均不同。因此在溶液中形成兩種分子聚集體，即形成兩種膠團(tuán)。在膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向下，形成兩種孔結(jié)構(gòu)。另外，兩相體積的不同造成兩種聚集體膠團(tuán)的比