酯基有机硅季铵盐合成工艺的响应面优化及表面性能

摘要

以自制硬脂酸甲基二乙醇胺双酯和γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷为原料,制备了酯基有机硅季铵盐(Si-QAS).通过傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对产物的结构进行了表征.采用响应面分析法通过建立硬脂酸甲基二乙醇胺双酯的转化率与各因素之间的Central-Composite数学模型,对Si-QAS的合成工艺进行了优化.Si-QAS的最优制备工艺条件为:反应时间和微波功率分别为20.89 min和600 W,溶剂二甲基亚砜用量占体系总质量的33.1％.通过表面张力法测得25℃下产物水溶液的临界胶束浓度(cmc)为2.36×10-4 mol/L,相应的表面张力(γcmc)为24.25 mN/m,胶束化标准自由能为-30.7 kJ/mol,吸附化标准自由能为-56.0 kJ/mol.