羧基和磺基甜菜碱表面活性剂的合成与溶液性质研究

摘要

以棕榈酸和N,N-二甲基丙二胺为主要原料通过酰胺化缩合反应合成棕榈酰胺中间体,再分别与氯乙酸钠和3-氯-2-羟基丙磺酸钠经季铵化反应,合成棕榈酰胺二甲胺羧基甜菜碱(C16ZC)和棕榈酰胺二甲胺羟丙基磺基甜菜碱(C16ZS),测定了无机盐、温度对表面活性剂的表面张力(γ)和临界胶束浓度(cmc)的影响,用Gibbs胶束公式计算了表面性能参数,并探讨了无机盐对表面活性剂溶液黏度的影响。实验结果表明,C16ZC的cmc低于C16ZS,无机盐的加入对C16ZC的cmc以及临界胶束浓度下的表面张力(γcmc)的影响大于C16ZS,二价盐Ca Cl2对cmc的影响比一价盐Na Cl更大。温度上升,2种甜菜碱的cmc和γcmc略有降低。热力学参数表明,C16ZC的Gibbs自由能比C16ZS更小,易于形成胶束,且2种甜菜碱形成胶束的过程均属于熵驱动。适量无机盐的加入有利于甜菜碱表面活性剂的增稠,C16ZC的溶液黏度比C16ZS对无机盐更敏感。