脂肪醇醚磺酸钠系列的合成与性能研究

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阴-非离子表面活性剂相较于阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂,具有耐温耐盐性能好的特点。脂肪醇醚磺酸钠作为一种新型的阴-非离子表面活性剂,有着良好的表面性能,应用价值高,成为了近年表面活性剂领域的研究热点。目前主要集中在合成方法的探究和单一乙氧基数(EO数)产品的基础分析,在EO数的变化对性能的影响方面研究较少,限制了其进一步的开发和应用。基于此,本文制备了一系列共6种EO数的脂肪醇醚磺酸钠(AESO-n),优化了合成条件,对合成产物中EO数目与表面化学性能之间的关系进行了探究,为这类表面活性剂的应用选择提供了新思路,具体如下:第一部分,脂肪醇醚磺酸钠的制备和合成条件的优化设计,以6种EO数的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、氢化钠(Na H)和2-氯乙基磺酸钠为原料,采用磺烷基化法合成了一系列具有不同数量EO基团的AESO-n(n=3、5、7、9、10、15),探索了关于温度、反应时间、投料配比和溶剂构成四个因素对产率的影响,借助单因素实验和正交实验法确定了最优的合成条件,此最优工艺条件下得到了高纯度的产物,之后采取红外和核磁共振氢谱的手段进行产物表征,确定得到了目标产品。第二部分,肪醇醚磺酸钠分子中EO数目与表面性能的关系探究。为了探讨相同摩尔浓度下AESO分子中EO基团数量对表面性能的影响,研究了EO数目对临界胶束浓度(CMC)、泡沫性能、乳化性能、润湿性能、耐温性能和耐盐性能展开了测试。CMC值使用表面张力仪进行测定,测试结果表明6种的AESO的CMC值都在较低的水平,表现出良好的表面性能,EO数目的变化对CMC与γCMC有着一定的影响。在泡沫性能方面,采用Ross-Miles法对起泡性与泡沫稳定性的影响进行了测试;以分水时间法评价了6种AESO的乳化能力,采用帆布沉降法评价了其润湿能力;热稳定性方面,以100℃条件下不同时间的热稳定度进行测试。最后以Ca2+和Na+存在的含盐体系对AESO耐盐能力进行了测定,对AESO的抗盐机理进行了分析。第三部分,对脂肪醇醚磺酸钠应用性能进行了探索,本文着重对缓释和抗菌这两个方向进行了探究,讨论了抑菌水平和缓蚀能力二者与EO数目的关系,对6种AESO的抑菌能力进行了评价,得到了相应的结果,都有着一定的抗菌能力,对抗菌水平的高低与EO数的关系进行了解释。缓蚀性能方面,对6种AESO的缓蚀性能进行测试,对AESO的缓蚀机理进行了探究。
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