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雙鏈乳糖酰胺季銨鹽表面活性劑物化性能、應(yīng)用性能及復(fù)配性能研究
來源：太原科技大學(xué) 瀏覽 1111 次 發(fā)布時間:2025-02-19
石化能源消耗高、污染重是全球經(jīng)濟和社會發(fā)展共同關(guān)注的問題，節(jié)能減排、實現(xiàn)雙碳目標(biāo)勢在必行。因此，以糖基這種可再生資源為原料制備表面活性劑，對推動表面活性劑綠色化、可持續(xù)化發(fā)展具有重要意義。糖基酰胺季銨鹽表面活性劑同時具有糖類表面活性劑的溫和性和季銨鹽的抑菌性，進一步深入研究和開發(fā)此類產(chǎn)品的相關(guān)特性在理論層面和應(yīng)用實踐方面具有重要的意義。
本論文制備了系列雙鏈乳糖酰胺季銨鹽表面活性劑，并對其物化性能、應(yīng)用性能以及復(fù)配性能進行了詳細(xì)研究。主要內(nèi)容如下:
（1）用乳糖酸與烷基胺進行酰胺化反應(yīng)得到糖基酰胺（DDLPD），再與不同鏈長的溴代烷進行季銨化反應(yīng)，合成了新型的雙鏈乳糖酰胺季銨鹽表面活性劑（C_nDDLPB，n=8，10，12，14，16）。并用紅外（FT-IR）、核磁共振氫譜（1H-NMR）、核磁共振碳譜(13C-NMR)和電噴霧質(zhì)譜（ESI-MS）對中間體和產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行了表征，確定目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。
（2）通過靜態(tài)表面張力儀、接觸角儀、電導(dǎo)率儀和透射電鏡等考察了雙鏈乳糖酰胺季銨鹽的各種物化性能及應(yīng)用性能。合成的五種不同碳鏈長度的表面活性劑中，cmc值隨疏水碳鏈的增加而變小，表面張力隨碳鏈的增加而增大，其中C8DDLPB降低水表面張力的能力最強，可降到27.82 m N/m，具有較高的表面活性。當(dāng)疏水鏈長度為8和10時有較好的抗靜電性能;所有產(chǎn)品的泡沫都較低，屬于典型的低泡型產(chǎn)品;疏水鏈長度為12時有較好的抑菌性，當(dāng)濃度為350 ppm時，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率均可達(dá)到95%以上;疏水鏈長為12和14時，對PTFE和帆布片都有較好的潤濕性能;疏水鏈長度為14時，對大豆油的乳化效果最好;疏水鏈長度為8和14時對NaCl、CaCl2和MgSO4具有較好的耐鹽性能，當(dāng)鹽的濃度為50 g/L時，透光率均能達(dá)到85%以上。
（3）通過紫外透光率研究發(fā)現(xiàn)C10DDLPB與十二烷基硫酸鈉（K12）的復(fù)配穩(wěn)定性最好。對C10DDLPB和K12不同質(zhì)量比復(fù)配后的表面張力、潤濕性、乳化性、泡沫性以及復(fù)配溶液中的聚集行為進行了詳細(xì)研究。當(dāng)C10DDLPB與K12復(fù)配比為1:2、1:1和2:1時，復(fù)配后的γcmc和cmc均低于單組分體系，表面活性有所提高;其中復(fù)配比為2:1時，復(fù)配體系的表面張力最低為26.40 m N/m，此時潤濕性也最好，帆布片僅需73 s可完全沉降;當(dāng)復(fù)配比為1:5時，體系具有很好的起泡性和穩(wěn)泡性，當(dāng)復(fù)配比為2:1、5:1時，泡沫非常低，屬于典型的低泡型產(chǎn)品，在實際生產(chǎn)應(yīng)用中可按需配制不同比例的樣品。