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本论文以碳链长为10-18的N-椰油基-1,3-丙撑二胺(椰油基丙撑二胺,CPDA)为原料,通过酸碱中和和胍基化法合成了碳链长为10-18的N-椰油基-1,3-丙撑二胍盐酸盐(椰油基丙撑二胍盐酸盐,CPGH)和N-椰油基-1,3-丙撑二胍醋酸盐(椰油基丙撑二胍醋酸盐,CPGA)。选取CPGH对烷基二胍盐的表面性能进行了研究,同时也研究了CPGH和CPGA分别与非离子表面活性剂(烷基糖苷1214(APG1214)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9))复配体系的表面性能和应用性能。本论文的主要内容如下:
(1)CPGH和CPGA的合成与鉴定。通过酸碱中和法和胍基化法合成了碳链长为10-18的CPGH和CPGA。通过红外光谱(FT-IR),核磁共振氢谱(1H NMR)确定了胍基的生成,使用飞行质谱确定了原料和产物中的碳链长度并且证明得到了目标产物。
(2)研究了CPGH的表面性能。通过绘制CPGH的静态表面张力曲线,研究了CPGH降低表面张力的能力,发现相较于其他的阳离子表面活性剂,CPGH有良好的降低表面张力的能力。CPGH不同浓度下的动态接触角结果体现了CPGH在固体石蜡膜表面良好的润湿能力。动态表面张力的测试体现了不同浓度下CPGH溶液的表面张力随时间变化的趋势。
(3)测定了CPGH不同浓度时的电导率并且绘制了电导率曲线,然而CPGH的电导率曲线比较特殊,随着CPGH浓度的增大并没有在CMC处出现拐点,这种现象表明溶液中增加的反离子数量仍以完全解离的方式进行,所形成的胶束表面几乎不与之结合。
(4)考察了CPGH和CPGA分别与AEO9和APG1214复配后体系的表面性能。通过静态表面张力和动态接触角的测试,发现复配后CPGH和CPGA降低表面张力的效率明显提高。但是,APG1214对于CPGH和CPGA的接触角有明显的影响,而AEO9对于他们接触角的影响并不明显。
(5)研究了CPGH/APG1214、CPGH/AEO9、CPGA/APG1214和CPGA/AEO9四组复配体系的润湿、乳化和泡沫性能。AEO9对于CPGH和CPGA润湿性能的改善要明显强于APG1214。在乳化性能的研究中,发现CPGA/APG1214的复配体系对液体石蜡乳化的协同增效作用最强,其他的复配体系只是在个别情况下对大豆油和液体石蜡的乳化产生了协同增效的作用。泡沫性能的研究中,APG1214与CPGH和CPGA复配后,提高了CPGH和CPGA的起泡性能,泡沫稳定性的结果表明APG1214表现出稳泡作用,而AEO9表现出的则是消泡作用。
(1)CPGH和CPGA的合成与鉴定。通过酸碱中和法和胍基化法合成了碳链长为10-18的CPGH和CPGA。通过红外光谱(FT-IR),核磁共振氢谱(1H NMR)确定了胍基的生成,使用飞行质谱确定了原料和产物中的碳链长度并且证明得到了目标产物。
(2)研究了CPGH的表面性能。通过绘制CPGH的静态表面张力曲线,研究了CPGH降低表面张力的能力,发现相较于其他的阳离子表面活性剂,CPGH有良好的降低表面张力的能力。CPGH不同浓度下的动态接触角结果体现了CPGH在固体石蜡膜表面良好的润湿能力。动态表面张力的测试体现了不同浓度下CPGH溶液的表面张力随时间变化的趋势。
(3)测定了CPGH不同浓度时的电导率并且绘制了电导率曲线,然而CPGH的电导率曲线比较特殊,随着CPGH浓度的增大并没有在CMC处出现拐点,这种现象表明溶液中增加的反离子数量仍以完全解离的方式进行,所形成的胶束表面几乎不与之结合。
(4)考察了CPGH和CPGA分别与AEO9和APG1214复配后体系的表面性能。通过静态表面张力和动态接触角的测试,发现复配后CPGH和CPGA降低表面张力的效率明显提高。但是,APG1214对于CPGH和CPGA的接触角有明显的影响,而AEO9对于他们接触角的影响并不明显。
(5)研究了CPGH/APG1214、CPGH/AEO9、CPGA/APG1214和CPGA/AEO9四组复配体系的润湿、乳化和泡沫性能。AEO9对于CPGH和CPGA润湿性能的改善要明显强于APG1214。在乳化性能的研究中,发现CPGA/APG1214的复配体系对液体石蜡乳化的协同增效作用最强,其他的复配体系只是在个别情况下对大豆油和液体石蜡的乳化产生了协同增效的作用。泡沫性能的研究中,APG1214与CPGH和CPGA复配后,提高了CPGH和CPGA的起泡性能,泡沫稳定性的结果表明APG1214表现出稳泡作用,而AEO9表现出的则是消泡作用。