失水山梨醇单油酸酯的合成及其乳化力的研究

摘要

失水山梨醇单油酸酯(Span-80)是一种典型的非离子表面活性剂,由山梨醇失水并与油酸发生酯化反应生成.该论文介绍了Span-80的用途、研究现状及主要工艺路线及其反应机理.该文主要研究了十种催化剂(酸性、碱性和氧化物催化剂)对山梨醇和油酸的催化反应,结果表明在两性金属氧化物ZnO催化下,单酯含量与传统的NaOH相比有较大提高.通过对催化的温度、时间的研究,确定了ZnO催化的最佳工艺条件,并得到了单酯含量为84％的产品且反应温度较低.同时该文应用先醚化(加酸性催化剂)后酯化(加碱性催化剂或氧化物)两步合成工艺对两种和三种催化剂复配使用的催化效果进行了研究,通过对催化剂配比、醚化和酯化时间与温度的研究,确定了先醚化后酯化的最佳工艺条件,该工艺得到的产品色浅、流动性好、单酯含量较高,结构比较合理.在两步工艺合成中筛选出了对甲苯磺酸和NaOH及H<,3>PO<,4>和NaOH两组复配效果较好的双组分催化剂及NaOH、MgO和对甲苯磺酸三种组分(1:1:1)三组分催化剂.失水山梨醇单油酸酯是一种很好的W/O型乳化剂.该论文研究了不同反应条件下得到的产品的乳化力,初步探讨了反应条件、羟值、皂化值、酸值和产品内部结构与产品乳化力之间的关系.此外,还研究了Span-80分别与Tween系列、十二烷基磺酸钠及PEG-6000三种复配体系的乳化力.研究表明Span-80和Tween系列具有良好的复配效果.

目录

文摘

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1引言

1.1 Span-80的主要用途及前景

1.2选题的背景及意义

1.3本论文的主要工作

2 Span-80的合成理论分析

2.1 Span-80的合成方法及其理论分析

2.1.1Span-80一步合成法(单组分催化剂)及其反应机理的讨论

2.1.2 Span-80先酯化后醚化的合成及其反应机理的讨论

2.1.3 Span-80先醚化后酯化的合成及其反应机理的讨论

2.1.4 Span-80酶催化合成及其反应机理的讨论

2.2 Span-80合成反应动力学模型的建立

2.2.1 Span-80合成反应动力学方程的建立

2.2.2 Span-80合成反应的数学模型和求解方法

2.3影响产物品质因素分析

2.4改进Span-80合成工艺的原理分析

2.5 Span-80乳化力的测定实验及原理探讨

2.5.1乳状液的基本定义与分类

2.5.2乳状液形成原理与方法

2.5.3乳状液稳定性测定的原理

2.6小结

3 Span80的合成实验与产品分析方法

3.1实验仪器与试剂

3.1.1实验仪器

3.1.2试剂

3.2 Span-80合成实验的操作

3.2.1 Span-80一步合成法实验操作

3.2.2 Span-80二步合成法实验操作

3.3产品中单、双、三酯组成的分析方法的探讨

3.3.1对薄板层析(TCL)法及液质连用方法的分析

3.3.2高效液相色谱(HPLC)法

3.4羟值、酸值及皂化值的分析

3.5乳化力的检测方法

3.6本章小结

4实验数据的分析与讨论

4.1一步合成法实验数据分析与讨论

4.1.1不同催化剂对产品的影响

4.1.2反应温度对产品的影响

4.1.3反应时间对产品的影响

4.2二步法双组分催化剂的催化效果

4.2.1 NaOH和对甲苯磺酸复合催化效果的研究

4.2.2 NaOH和ZnO复合催化效果的研究

4.2.3 H3PO4和NaOH复合催化效果的研究

4.3二步法三组分催化剂的催化效果的研究

4.3.1不同催化剂的催化效果

4.3.2醚化与酯化温度对产品的影响

4.4乳化力的测定结果的分析与讨论

4.4.1乳化剂浓度对乳状液稳定性的影响

4.4.2合成样品的乳化力的研究

4.5小结

5 Span-80与其它表面活性剂复配的研究

5.1表面活性剂复配原理

5.2结果和讨论

5.2.1Tween系列与Span-80复配效果的研究

5.2.2磺酸盐类化合物与Span-80复配效果的研究

5.2.3高聚物与Span-80间的相互作用

5.3本章小结

6论文结论

致谢

参考文献

附录