-》松香聚乙二醇柠檬酸酯表面活性剂的合成及性能研究.pdf
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1、表面张力用全自动表面张力仪进行测试,其测试曲线见图2 。曲线的拐点对应于表面活性剂 的临界胶束浓度( C M C ) ,其数值为4 1 0 9 3 1 0m o l l ,在C M C 时的表面张力为2 51 l m N m , 这些数据表明该表面活性剂具有非常好的表面活性。 参考文献 i 1 U r q u i o l aMB ,D i m o n i eVL ,S u d o lED e ta l JP o l y mS c i ,P a r t A :P o l y m C h e m ,1 9 9 2 ,3 0 ( 2 ) ,6 3 1 2 C o c h i nD L a s c h
2、 e w s k yA ,N a l l e tF ,M a c m m o l e c u l e s ,1 9 9 7 ,3 0 ( 2 ) ,2 7 8 3 A m a l v yJ I ,U n z u e M J ,S c h o o n b r o o d H AS M a c m m o l e e u l e s ,1 9 9 8 ,3 1 ( 5 ) ,6 3 1 4 1A b e l eS Z i c m a n i s A ,G r a i l l a t C e t a 1 L a n g m u i r ,1 9 9 9 ,1 5 ,1 0 3 3 松香聚乙二醇柠檬酸
3、酯表面活性剂的合成及性能研究 赖文忠陈家强周文富( 三明高等专科学校化学与生物工程系福建三明3 6 5 0 0 4 ) 摘要以松香为主要原料,与聚乙二醇、柠檬酸反应,合成一种新 型表面活性荆。探讨了该表面活性剂的表面张力,临界胶束浓度,泡沫 性、乳化性,润湿性等性能。结果:表面张力为3 5 、2 1 0 。N i T I ,c n 2 c 为05 6 2 3 m o l L 一,m 值1 1 6 ,泡沫力( 高度1 7 3 m m ) ,乳化力 ( v H ,0 5 5 8 m 1 ) ,润湿性1 0 5 s ,结果表明是一种性能优良的非离子表面 活性剂。 关键词松香聚乙二醇柠檬酸酯,合成,表
4、面活性剂,性能。 表面活性剂是一种两亲分子,即是在分子中含有亲水基和亲油基,并由于它们的存在使得 物质的界面性质发生显著变化。表面活性剂在工农业生产、科研和1 3 常生活中有着广泛的应 用“3 。目前表面活性剂的合成绝大多数主要以脂肪醇、脂肪酸、直链烷烃、脂肪胺、环氧乙烷等 石油化工产品为原料,对这类表面活性剂的合成及物理化学性质的研究较充分,但以天然产物 为原料尤其是以松香为原料的表面活性剂的合成及性质的研究不多”】。表面活性剂工业发展 所遇到的最大问题就是原料较缺,就我国而言,每年进口的表面活性剂和中间体超过1 0 万 吨。松香是种丰富的再生性资源,松香的主要成分是树脂酸,利用树脂酸的两种
5、活性官能 团一一羧基和双键发生反应,皆可引入亲水基而成为结构上各具特色的表面活性剂,这是普通 脂肪酸所不具备的特性。本文以廉价的松香为主要原料,与聚乙二醇、柠檬酸反应合成一种性 能良好的可生物降解的新型表面恬性剂。探讨了该表面活性剂的性能,并与其它相应的工业 表面活性剂进行比较,为开发松香改性系列表面活性剂的用途提供参考。 1 实验部分 1 1 原料 松香( R o s i n ,一级品,福建永安林化厂产) ,聚乙二醇( P o l y e t h e n eG l y c o l ,M = 2 0 0 ,C P ,上海 浦东高南化工厂) ,柠檬酸( C i t r i cA c i d ,上
6、海试剂总厂) 、苯等均为c P 试钠,催化剂纳米Z n O ( 自制) 。 牲 l2 合成原理 松香聚乙二醇柠檬酸酯( 简称R P G c ) 的合成分为两步进行,其反应方程式如( 1 2 ) 式 1 H O O C H 2 C H 2 0 手。H 酉衽2 4 0 石- Z i S i 0 商C C I 乇。手n H c ! o o o H + 一 一名蒙 I纳米Z n 0 - 25 h C H 2 C K n H C H 2 0 手。H + H 2 0( 1 o C H 2 0 手。C - C H 2 H O O Ce O H H O O C - - C H 2 p H 埒O C H 2 C
7、 H 2 - n O O C 、M e + 。牛一淑唧 Ib L 勰础彩 ,。 纱- ( 副产物)( 2 ) I3 合成方法 在装有搅拌器、温度计、回流管、分水器的反应瓶中加入计量的松香、聚乙二醇及催化剂, 加热升温至2 4 0 2 5 0 “ C 反应3 O h ,降温至1 4 0 “ C ,加入计量的柠檬酸,升温至1 4 0 1 6 0 6 C 反应 2 5 h ,然后用热水洗两次。真空抽除低沸点物质及多余水分,趁热出料,产品为淡桔黄色粘稠 状软固体。 1 4 主要仪器及产品检测 1 41 表面张力4 3 以B Y 6 0 0 U 型压力计,采用最大气泡压力法测定产品不同浓度时的表面张力(
8、 7 ) ,温度恒 定在3 0 0 1 。 1 4 2 泡沫力 按G B S l1 2 9 的方法,用罗氏泡沫仪测定产品在4 0 1 3 时不同浓度的表面活性剂的泡沫性 能和稳定性。 143 乳化力 测定产品对苯的乳化力,取5 5 r r d 水和4 5 m l 苯混合加入0 1 的样品,充分振摇混合后静 置6 0 m i n 。测量苯相、水相体积。 1 4 4 润湿力 用帆布沉降法测定润湿力阳 ,所用帆布为1 0 支纱4 2 + 2 白帆布( 天津帆布厂) ,待测样 品质量为2 o g L 。测试温度为2 5 1 。 1 4 5 酸值 沦 按G B 9 1 0 4 2 8 8 法。 2 结果
9、与讨论 21临界胶束浓度C r r l c 和最小表面张力。 用最大气泡法测定水溶液的表面张力,作7 一l g c 图,见图1 。由图知,R P G C 水溶液的表 面张力最低值为3 52 N m 。最低胶束浓度为05 6 2 3 m o l L ,实验比较了十二烷基硫酸钠 ( K ,) 的表面张力o “。 l g c R P G CK 。2 图1 表面张力v l g e 曲线 l 越 蝗 避 赠 浓度卅 图2 不同浓度的R P G C 的泡沫力与时间关系 由图1 可知,R P G C 的表面张力与十二烷基硫酸钠的表面相张力相似。但十二烷基硫酸 钠的T 随浓度的增大急剧下降,而R P ( E
10、的7 随浓度的增大降低较缓慢,且c r i l c 较K 。:的C 1 T l C 大,说明用松香合成的树脂的表面张力7 一及临界胶束浓度c m c 均较大,这与松香的三个氢化 菲环的特殊结构有关。 22 泡沫力及其稳定性 在4 0 下,用罗氏泡沫仪器测定了R P G C 质量分数为0 2 5 的发泡力,并与发泡力好的 表面活性剂( K ,:等) 进行对比。实验结果R P G C 的泡沫稳定性见表1 ,同时测定了不同浓度 R P G C 在1 5 0 m e g L 硬水中的泡沫性能,结果见图2 。 表1 尉) G C 的发泡力及其稳定性 测定温度 泡沫高度( r m ) 稳定性 化合物 (
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- 松香 聚乙二醇 柠檬酸 表面活性剂 合成 性能 研究
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