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二聚脂肪酸是由直链的不饱和脂肪酸或其酯在催化剂作用下,通过分子间相互作用生成的以C-C键或以单环双环形式结合起来的二元酸。二聚酸分子带有两个羧基,是一种大分子量的二元酸。
本文以C36二聚脂肪酸和聚乙二醇400为主要原料,制备了一种新型的非离子高分子表面活性剂,聚酯适宜的制备工艺条件如下:在减压条件下,二聚酸与聚乙二醇的摩尔比为1:1.2,催化剂SnCl2用量为反应物质量的0.3﹪,反应温度200℃,反应时间6h,酯化率达到98.11﹪。
以生成的聚酯为原料,采用氨基磺酸对其进行硫酸酯化反应,生成聚酯的硫酸酯盐,是一种新型高分子表面活性剂。优化制备条件为:以尿素为催化剂,投料比聚酯:氨基磺酸摩尔比为1:1.15,催化剂用量聚酯:尿素摩尔比定为1:1.1,反应温度为130℃,反应时间2.5h。
通过红外光谱验证了目标产物的存在。对高分子表面活性剂的性能研究表明,产物都具有很好的消泡和抑泡力、乳化性和乳化稳定性。
在对缩聚反应机理深入分析的基础上,基于Flory方程,改进了在氯化亚锡催化下缩聚反应的动力学模型,应用基本遗传算法进行反应动力学模型参数的估算,得到的动力学模型对产物酸值的预测值与实验值能够很好的相符,证明了该动力学模型的有效性。并进一步测定在160~190℃下该酯化反应活化能E=97.18KJmol-1,指前因子lnA=21.39kg2mol-2min-1。
最后采用粘度法与端基分析法,确定二聚酸聚乙二醇酯在其四氢呋喃溶液中,测定温度为30℃时,该聚酯的Mark-Houwink方程中的两个经验常数a=0.5013,K=0.4927。