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有机硅表面活性剂是一类新型的表面活性剂,独特的分子结构赋予了其优异的性能,从而引起了人们极大的关注。本文合成了三种含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂,通过测定表面张力、临界胶束浓度、铺展性、水解稳定性和在阿维菌素微乳剂中的应用对上述含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂进行了系统的研究。
含有双胺基的四硅氧烷中的伯胺基与D-葡萄糖酸-δ-内酯进行酰胺化,仲胺基与低聚乙二醇甲醚缩水甘油醚进行烷基化,得到三种含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂。通过红外光谱(IR)和核磁共振(1H NMR)分析对其结构进行确认。
利用K12表面张力仪研究了这些表面活性剂的表面活性。结果表明,三种含葡糖酰胺基四硅氧烷都有很高的表面活性,临界胶束浓度(cmc)小于10-4 mol·L-1,最低表面张力(γcmc)在21 mN·m-1以下。对比三种表面活性剂,随着分子中乙氧基(EO)数(n=1,2,3)的增加,cmc增大,但γcmc变化很小。
通过测定含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂溶液在石蜡和聚四氟乙烯表面上的接触角,研究其润湿铺展性能。结果显示:所合成的有机硅表面活性剂在石蜡表面都可以自发“超铺展”,但在聚四氟乙烯表面不能“超铺展”。所合成三种表面活性剂在低能疏水表面的润湿铺展性能与溶液表面张力和疏水表面的性质有关。其中具有2个EO的含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂的润湿铺展性能最好。
将具有2个EO的的含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂加入到阿维菌素微乳剂稀释液中,研究其对阿维菌素微乳稀释液的表面张力和在菠菜叶面上的润湿铺展力的影响。结果表明:这种含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂极大地降低了阿维菌素微乳稀释液的表面张力,并显著促进药液在菠菜叶面上的润湿铺展。
通过测定具有2个EO的含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂中性水溶液的表面张力随时间的变化,研究这种表面活性剂的水解稳定性。结果表明:这种表面活性剂的水解稳定性较好,在较高浓度时可以保持在两个月内不水解。
本论文所合成的含葡糖酰胺基四硅氧烷表面活性剂具有重要的潜在应用价值,可以作为农药润湿助剂应用于农药微乳中,以增强农药的铺展性。