Gemini表面活性剂的合成及性能研究

发布时间：2017-05-13 12:06

  本文关键词：Gemini表面活性剂的合成及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：Gemini表面活性剂是提高表面活性的一个重要突破,为实际应用开辟了新途径,极具商业开发价值,在解决生产成本问题以后,它必将在许多领域取代传统单链表面活性剂。 本文对Gemini表面活性剂进行了较全面的综述,分析了Gemini表面活性剂在研发中存在的问题,提出本文的选题思想和研究技术路线,其主要研究内容及研究结果如下: 1、用长链烷基叔胺、环氧氯丙烷、浓盐酸一锅煮的简便方法合成了疏水链分别为十二、十四、十六碳的阳离子Gemini表面活性剂,同时用长链烷基叔胺和1,3-二氯-2-丙醇一锅煮的方法合成了上述三种Gemini表面活性剂;用核磁、红外及元素分析等方法表征了样品结构。 2、以十二碳的阳离子Gemini为例,用正交优化法获得最佳合成工艺条件分别为:(1)环氧氯丙烷法: 反应物最佳配比为n(叔胺):n(浓盐酸):n(环氧氯丙烷)=2.2:1.1:1.0,待长链叔胺和盐酸充分反应后再加环氧氯丙烷,在乙醇溶液中回流反应16h;(2)1.3-二氯-2-丙醇法:叔胺和1.3-二氯-2-丙醇摩尔配比为2.4:1.0,在正丙醇溶液中回流反应30h。研究表明,前一种方法优于后者;与文献报道相比,明显缩短了反应时间,简化了操作流程。 3、用氯磺酸将Gemini连接链中的羟基硫酸化,再用NaOH中和,得到三亲水头基、两疏水链的两性Gemini;用红外、质谱和元素分析等手段对产物结构进行了表征。 4、用正交优化法筛选出两性Gemini硫酸化的最佳合成条件为:反应物最佳配比n(Gemini):n(氯磺酸):1.0:1.3,反应时间4h,反应温度30℃。 5、用吊环法测定了两性Gemini表面活性剂的临界胶团浓度CMC和表面张力γCMC,显示其表面性能优异;测试了文中两个系列表面活性剂的溶解性、乳化能力、增溶能力、抗硬水性能和不同温度下的增比粘度,展示了其在三次采油等领域的应用前景。
【关键词】：Gemini表面活性剂 阳离子Gemini 两性Gemini 正交优化法 合成 性能 应用前景
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TQ423.2
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第一章 文献综述9-21
• 1．1 引言9
• 1．2 Gemini表面活性剂的特殊结构9-10
• 1．3 Gemini表面活性剂的优良性能10-13
• 1．4 Gemini表面活性剂的合成进展13-15
• 1．5 Gemini表面活性剂的应用进展15-17
• 1．6 Gemini表面活性剂研究中存在的问题和发展方向17-19
• 1．7 本文的选题思想和主要研究内容19-21
• 第二章 阳离子Gemini表面活性剂合成工艺的探讨21-32
• 2．1 引言21
• 2．2 实验部分21-23
• 2．2．1 试剂与仪器21-22
• 2．2．2 从环氧氯丙烷合成阳离子Gemini(C_n-3(OH)-C_n)22
• 2．2．3 从1，3-二氯-2-丙醇合成阳离子Gemini(C_n-3(OH)-C_n)22-23
• 2．3 结果与讨论23-31
• 2．3．1 产物的结构表征23-25
• 2．3．2 环氧氯丙烷法制备C_(12)-3(OH)-C_(12)合成条件的优化25-28
• 2．3．3 与原方法的比较28
• 2．3．4 1，3-二氯-2-丙醇法制备C_(12)-3(OH)-C_(12)合成条件的优化28-30
• 2．3．5 两种改进合成方法的比较30-31
• 2．4 结论31-32
• 第三章 新型两性Gemini表面活性剂的合成及表面活性32-43
• 3．1 引言32
• 3．2 实验部分32-34
• 3．2．1 试剂与仪器32-33
• 3．2．2 合成33-34
• 3．3 结果与讨论34-42
• 3．3．1 C_n-3(OSO_3H)-C_n和C_n-3(OSO_3Na)-C_n的结构表征34-37
• 3．3．2 C_(12)-3(OSO_3H)-C_(12)合成条件的优化37-39
• 3．3．3 两性Gemini表面活性剂的表面活性39-42
• 3．4 结论42-43
• 第四章 Gemini表面活性剂性质的初步研究43-51
• 4．1 引言43
• 4．2 实验部分43-46
• 4．2．1 试剂与设备43-44
• 4．2．2 性质测定44-46
• 4．3 结果与讨论46-50
• 4．3．1 溶解性46
• 4．3．2 Krafft点46-47
• 4．3．3 乳化力47-48
• 4．3．4 增溶能力48-49
• 4．2．5 抗硬水能力49
• 4．3．6 耐温性49-50
• 4．4 结论50-51
• 参考文献51-58
• 附录58-59
• 致谢59

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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2 韦星船;郑成;邓翠仪;何陆明;;双子季铵型表面活性剂合成工艺与性能表征[J];广州化工;2007年06期

3 袁丹丹;于涛;丁伟;曲广淼;;两性离子型Gemini表面活性剂的合成进展[J];化学试剂;2011年05期

4 马素俊;孙玉海;冯茜;马天态;杨景辉;;双子表面活性剂表面活性的研究[J];精细石油化工进展;2011年12期

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中国硕士学位论文全文数据库 前8条

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本文编号：362484