脂肪醇醚羧酸酯表面活性剂的制备与性能研究

来源 :中国日用化学工业研究院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lzxkong
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以不同乙氧基(EO)数的脂肪醇聚氧乙烯醚(脂肪醇醚,AEOn,n=3,5,7,9)、琥珀酸酐和氢氧化钠为原料,通过绿色、高效的方法成功合成了酸型和盐型脂肪醇醚羧酸酯(AEnCE-H和AEnCE-Na,n=3,5,7,9)表面活性剂。本论文主要探究了AEnCE-H和AEnCE-Na(n=3,5,7,9)的分子结构、物理化学性能、应用性能及AEnCE-Na与阳离子型表面活性剂的复配性能,并得到如下结论:(1)脂肪醇醚羧酸酯的制备与表征。以AEOn(n=3,5,7,9)和琥珀酸酐为原料通过一步法制得不同EO加合数的非离子酸型脂肪醇醚羧酸酯(AEnCE-H,n=3,5,7,9)。一方面通过反应前和反应后的酸值确定了AEOn的转化率,另一方面通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)确定了产物的分子结构。最后,将制得的非离子酸型产物AEnCE-H(n=3,5,7,9)通过中和反应得到对应EO加合数的阴离子盐型脂肪醇醚羧酸酯(AEnCE-Na,n=3,5,7,9)的水溶液。(2)脂肪醇醚羧酸酯的物化性能。通过静态表面张力、动态接触角和动态表面张力讨论了包括EO基团的个数、表面活性剂的类型在内的构效关系及溶液浓度对脂肪醇醚羧酸酯物化性能的影响。结果表明,在AEnCE-H和AEnCE-Na(n=3,5,7,9)中,AE7CE-H和AE3CE-Na的表面活性分别最佳,AE5CE-H和AE3CE-Na在疏水石蜡膜上的润湿铺展能力分别最强。AEnCE-Na的扩散速率整体快于对应EO加合数的AEnCE-H。此外,AEnCE-H和AEnCE-Na(n=3,5,7,9)的吸附能整体都较低,且同属于混合扩散-动力学吸附。(3)脂肪醇醚羧酸酯的应用性能。通过润湿性能、乳化性能、泡沫性能及去污性能的探究讨论了EO基团的个数及表面活性剂的类型对脂肪醇醚羧酸酯应用性能的影响。结果表明,在AEnCE-H和AEnCE-Na(n=3,5,7,9)中,AE7CE-H和AE3CE-Na的润湿性能及乳化性能都最佳。AEnCE-H(n=3,5,7,9)整体属于低泡型表面活性剂,而AEnCE-Na(n=3,5,7,9)的泡沫性能较好。相同EO加合数的AEnCE-Na相比于AEnCE-H(n=3,5,7,9)对污渍的清洁能力更强。(4)盐型脂肪醇醚羧酸酯的复配性能。AE9CE-Na和AE5CE-Na分别与双癸基甲基羟乙基氯化铵(DEQ)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)组成的阴/阳离子混合体系AE9CE-Na/DEQ和AE5CE-Na/CTAB在表面活性及应用性能方面都表现出协同效应。此外,混合体系AE9CE-Na/DEQ还表现出丰富的自组装行为。
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