可降解型衣康酸双酯磺酸钠盐的制备

摘要

在综合相关文献的基础上，本文以生物质化学品衣康酸为主要原料，依次经磺化和酯化反应，合成了衣康酸双酯磺酸钠盐系列表面活性剂，并对表面活性剂的制备规律、分子结构及其表面活性进行了深入研究，以期获得一类环境友好的新型阴离子表面活性剂，降低现代表面活性剂工业对化石原料的依赖，缓解环境的温室效应。
　　1、以衣康酸(IA)和亚硫酸氢钠为主要原料，以对苯二酚为阻聚剂，经磺化反应制备了甲基丁二酸-5-磺酸(SIA)中间产物;以对甲苯磺酸为催化剂，通过甲基丁二酸-5-磺酸与正辛醇的酯化反应合成了衣康酸二正辛酯磺酸钠盐(SSID-8)。通过单因素实验和正交试验确定了其最佳的合成工艺条件:催化剂用量为甲基丁二酸-5-磺酸钠质量的4.0％，反应温度为140℃，n(n-octanol)∶n(SIA)=2.05∶1，反应时间为4.0h。最后，利用红外光谱、核磁共振波谱等手段对SSID-8的产物结构进行了表征。
　　2、以上述衣康酸二正辛酯磺酸钠盐(SSID-8)合成工艺为基础，通过改变长链脂肪醇中碳原子的数目合成了一系列不同碳链长度的阴离子表面活性剂——衣康酸双酯磺酸钠盐SSID-n，其中n=10，12，14，16，18等，确定了最佳合成条件并对其分子结构进行了确认。
　　3、对所合成的衣康酸双酯磺酸钠盐系列表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度(CMC)、克拉夫点、乳化性能、泡沫性能、钙皂分散力、润湿力和生物降解性能进行了分析测试。测试结果表明，衣康酸双酯磺酸钠盐系列表面活性剂具有较低的CMC值和Krafft点，优异的润湿性能和良好的乳化、起泡和生物降解性能。当n=8时，最低表面张力可达25.05mN/m，可用作洗涤剂、润湿剂、起泡剂、乳化剂以及增溶剂等。

目录

摘要

前言

1．文献综述

1．1 表面活性剂概述

1．1．1 表面活性剂的发展

1．1．2 表面活性剂的结构

1．1．3 表面活性剂的分类

1．1．4 表面活性剂的功能

1．2 磺酸盐类阴离子表面活性剂

1．3 衣康酸

1．3．1 衣康酸的性质

1．3．2 衣康酸的应用

1．4 可降解型表面活性剂的研究概况

1．5 衣康酸基表面活性剂的研究进展

1．6 论文的研究内容及意义

1．7 论文的创新之处

2．衣康酸二正辛酯磺酸钠的合成

2．1 实验部分

2．1．1 试剂与仪器

2．1．2 合成工艺

2．1．3 碘值及磺化率的测定

2．2 结果与讨论

2．2．1 反应机理分析

2．2．2 各因素对磺化反应的影响

2．2．3 磺化反应最佳条件的确定

2．2．4 各因素对酯化反应的影响

2．2．5 酯化反应最佳条件的确定

2．2．6 SSID-n系列表面活性剂的合成

2．2．7 产物的结构表征

2．3 本章小结

3．衣康酸双酯磺酸钠盐表面活性剂的表征

3．1 实验部分

3．1．1 药品与仪器

3．1．2 表面张力及临界胶束浓度的测定

3．1．3 Krafft点的测定

3．1．4 泡沫性能的测定

3．1．5 乳化性能的测定

3．1．6 钙皂分散力的测定

3．1．7 润湿力的测定

3．1．8 生物降解性的测定

3．2 结果与讨论

3．2．1 SSID-n的表面张力及临界胶束浓度

3．2．2 SSID-n的克拉夫点

3．2．3 SSID-n的HLB计算

3．2．4 SSID-n的泡沫性能

3．2．5 SSID-n的乳化性能

3．2．6 SSID-n的钙皂分散力

3．2．7 SSID-n的润湿力

3．2．8 SSID-n的生物降解性

3．3 本章小结

4 结论与展望

参考文献

附录

致谢

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