N-月桂酰基乙二胺三乙酸的合成和性能研究

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螯合性表面活性剂是一种新型的功能型表面活性剂。这种表面活性剂集表面活性与配合功能于一身,同时又是一种良好的助剂,它具有很好的环境兼容性,是一种有广阔发展前景的新型绿色环保型表面活性剂。近年来受到许多专家和商家的青睐,相信随着研究的深入,其在国民经济中将会发挥越来越重要的作用。本文对功能型表面活性剂进行了较全面的综述,阐述了功能型表面活性剂的种类、特点、合成现状、发展趋势。由于在使用原料的毒性和后处理方面中存在许多潜在的问题,提出本文的选题思想和研究技术路线,其主要研究内容及研究结果如下:1、用月桂酸和乙二胺为原料,合成中间产物N—月桂酰基乙二胺,然后通过红外光谱、核磁等方法表征了产物结构。实验表明:在用甲苯作为溶剂的条件下,合成中间体最佳条件为:温度110℃左右,反应时间约3小时,n(乙二胺):n(月桂酸)=4:1时产率最高,最高可达80%以上。2、在用氢氧化钠溶液作为溶剂的条件下,中间产物N—月桂酰基乙二胺和氯乙酸反应合成终产物N-月桂酰基乙二胺三乙酸(N-月桂酰基ED3A),通过正交试验研究其合成的最佳实验条件,然后通过红外、核磁等方法表征了产物结构,实验表明:终产物N-月桂酰基ED3A的合成的最佳条件为:温度80℃,反应时间约10小时,n(氯乙酸):n(中间体)=5:1。3、用吊环法测定了N-月桂酰基ED3A的临界胶团浓度CMC和表面张力,27℃时,临界胶团浓度cmc=3.48 mmol.L-1,此时其表面张力γ/mNm-1=24.10 mNm-1,显示其有着很好降低表面的活性的能力;同时还测试了N-月桂酰基ED3A的HLB、K.P值,根据试验结果显示其具有良好的洗涤能力。另外测定了其物理性能和应用性能,如泡沫力、乳化力、润湿力、钙离子螯合力等性能,其中钙离子螯合力与传统的螯合剂不同,与浓度有关,随着浓度的增加,其螯合能力也相应增大,当浓度增加到一定的程度时,其配合比几乎可接近1:1。
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