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基本信息

項(xiàng)目名稱：
Gemini陽離子表面活性劑的合成與表征
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
Gemini型表面活性劑是一類新型的表面活性劑，使得溶液表面活性得到突破性的提高。本課題旨在通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應(yīng)，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了定量分析，考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物料量的配比等因素對(duì)其收率的影響,并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了合成工藝條件。
詳細(xì)介紹：
通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應(yīng)，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對(duì)經(jīng)過重結(jié)晶、常溫真空干燥處理后的產(chǎn)物Gemini表面活性劑進(jìn)行了定量分析，考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物料量的配比、反應(yīng)介質(zhì)的量以及不同反應(yīng)介質(zhì)等因素對(duì)表面活性劑收率的影響。通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了合成工藝條件。運(yùn)用電導(dǎo)法、液膜拉起法等方法對(duì)其cmc、表面張力、發(fā)泡力、增容力、乳化力、潤(rùn)濕力與吸水性進(jìn)行表征。得到HLB值為34.475，γcmc為39.5mN/m，Krafft Point＜0℃等性能指標(biāo)。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

本課題旨在通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應(yīng)，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對(duì)經(jīng)過重結(jié)晶、常溫真空干燥處理后的產(chǎn)物Gemini表面活性劑進(jìn)行了定量分析，考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物料量的配比、反應(yīng)介質(zhì)的量以及不同反應(yīng)介質(zhì)等因素對(duì)表面活性劑收率的影響，確定了較優(yōu)合成工藝條件。運(yùn)用電導(dǎo)法、液膜拉起法等方法對(duì)其cmc、表面張力、發(fā)泡力、增容力、乳化力、潤(rùn)濕力與吸水性進(jìn)行表征。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

科學(xué)性與先進(jìn)性主要體現(xiàn)在：具有很低的Krafft點(diǎn)和cmc值，顯著降低油水界面的表面張力，良好的水溶性等。國(guó)外學(xué)者L.Wattebled等人研究了某些添加劑對(duì)Gemini表面活性劑性質(zhì)的影響。石油采集領(lǐng)域，M.Salehi做了表面活性劑在裂縫采油中驅(qū)油劑的應(yīng)用研究。 獨(dú)特之處體現(xiàn)在雙烷基雙季銨鹽表面活性劑的合成過程及其性能指標(biāo)，如HLB值為34.475，Krafft點(diǎn)＜0℃。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

1、本產(chǎn)品在與造紙中柔軟劑對(duì)比試驗(yàn)顯示，其對(duì)衛(wèi)生紙類紙張的柔軟度改觀尤其明顯，可保證紙張?jiān)趲啄陜?nèi)不生菌、不霉變。 2、在殺菌方面，對(duì)于大腸桿菌等革蘭氏陰性菌有很強(qiáng)的殺菌作用。 3、在瀝青乳化方面，路面抗軟化、抗融化性能更高。 4、其可作為添加劑加入洗發(fā)過程中，中和頭發(fā)及洗發(fā)水中大量負(fù)離子，使發(fā)絲更加柔順、服帖。 5、添加在瓷磚勾縫劑中能使勾縫劑長(zhǎng)期不生菌、不霉變、不發(fā)黑的良好效果。

學(xué)術(shù)論文摘要

Gemini型表面活性劑是一類新型的表面活性劑，可以使溶液表面活性得到突破性的提高。本課題旨在通過自制的環(huán)氧基活性中間體與叔胺鹽酸鹽反應(yīng)，合成一種雙烷基雙季銨鹽類陽離子表面活性劑。對(duì)經(jīng)過重結(jié)晶、常溫真空干燥處理后的產(chǎn)物Gemini表面活性劑進(jìn)行了定量分析，考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物料量的配比、反應(yīng)介質(zhì)的量以及不同反應(yīng)介質(zhì)等因素對(duì)表面活性劑收率的影響。通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了合成工藝條件。運(yùn)用電導(dǎo)法、液膜拉起法等方法對(duì)其cmc、表面張力、發(fā)泡力、增容力、乳化力、潤(rùn)濕力與吸水性進(jìn)行表征。得到HLB值為34.475，γcmc為39.5mN/m，Krafft Point＜0℃等性能指標(biāo)。

獲獎(jiǎng)情況

鑒定結(jié)果

參考文獻(xiàn)

[1] 劉晶，張世偉，劉興濤，等．Gemini表面活性劑的研究現(xiàn)狀及其前景[J]．精細(xì)與專用化學(xué)品，2008．(14) ：9-11 [2]韋星船，鄭成，鄧翠儀，等．雙子季銨型表面活性劑合成工藝與性能表征[J]．廣州化工，2007，35（6）：2-4 [3]趙增迎，陳建，韋慶林，等．季銨鹽型Gemini表面活性劑的催化合成及性能測(cè)定[J]．工業(yè)催化，2007，15（增刊）：339，341-342 [4]范海明，祝小茗，李子臣，等，基于胱氨酸的gemini表面活性劑的合成及其性質(zhì)[J]．物理化學(xué)學(xué)報(bào)，2007．23（7）：969

同類課題研究水平概述

Gemini型表面活性劑的研究目前已成為表面活性劑和膠體化學(xué)研究的一個(gè)焦點(diǎn)，此類陽離子表面活性劑在殺菌、多孔材料合成等方面顯示出良好的應(yīng)用前景。Gemini型表面活性劑的表面活性、界面性質(zhì)、聚集數(shù)、增溶性質(zhì)等方面的報(bào)道已相繼出現(xiàn)，各國(guó)已對(duì)Gemini表面活性劑作了大量的研究工作，并合成了許多新型Gemini表面活性劑，如：不對(duì)稱型、無公害雙糖型、陽離子（季銨鹽）和陰離子（磷酸鹽）的兩性型。 國(guó)外在這方面的研究主要集中在Gemini型表面活性劑的添加劑上，通過添加劑來改良其相關(guān)性質(zhì)，如：親水性，HLB值等。近一段時(shí)期內(nèi)Cecilia Bombelli等更基于Gemini在藥物傳載體方面的研究，發(fā)表了數(shù)篇論文且提出了在基因和藥物傳遞、在治療惡性腫瘤等領(lǐng)域的應(yīng)用。 1999年，趙劍曦發(fā)表一篇有關(guān)國(guó)外Gemini表面活性劑的研究概況，引發(fā)了我國(guó)學(xué)者的極大興趣。近年來，我國(guó)在此領(lǐng)域的研究相當(dāng)活躍，韋星船等用四甲基丙二胺和溴代十二烷雙子合成了季銨鹽陽離子型表面活性劑。趙增迎等采用N,N,N’,N’-四甲基乙二胺和溴代十六烷制備成了雙烷基溴化銨類的陽離子型Gemini表面活性劑；范海明等以胱氨酸為起始原料，合成了一類功能性的Gemini型表面活性劑N,N’-二對(duì)丁氧基肉桂酰胺基胱氨酸鈉（SDBCC）和N,N’-二癸酰胺基胱氨酸鈉（SDDC）。
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