论文部分内容阅读
以双癸基甲基叔胺(DMA10)、盐酸和环氧乙烷(EO)为原料，异丙醇和水为溶剂合成了双癸基甲基羟乙基氯化铵(DMHAC10)阳离子表面活性剂。反应过程分两步：①DMA10与盐酸中和反应生成双癸基甲基叔胺的盐酸盐；②双癸基甲基叔胺的盐酸盐与EO反应生成DMHAC10。对合成工艺进行了优化，结果表明：(1)当溶剂组成m(异丙醇)：m(水)=1:1时，所得双癸基甲基叔胺的盐酸盐溶液均一、透明，DMA10的转化率最高(96.2％)，反应时间最短(30min)；(2)当反应温度达到70℃时，DMA10的转化率为96.1％。继续升温DMA10的转化率不再提高，副产物聚乙二醇的质量分数却增高；(3)当n(DMA10)：n(盐酸)：n(EO)=1:1.05:1.2时，DMA10的转化率最高(97.8％)；(4)当老化时间达到30min后，DMA10的转化率不再提高。产品的结构通过1H-NMR、IR和元素分析进行了鉴定。
在上述合成工艺的基础上，研究了DMHAC10的表面活性、泡沫性能、润湿性能、乳化性能和杀菌性能。结果表明：DMHAC10具有较高的表面活性(最低表面张力γcmc为27.35mN/m，cmc为10.37mg/L)、良好的发泡力(在二次蒸馏水中的即时泡沫高度为190mm)、抗硬水能力(在150mg/L的硬水中的即时泡沫高度为189mm)及泡沫稳定性；并且具有良好的润湿性能(润湿时间为61s)、乳化性能(分水时间为29.9min)和优异的杀菌性能(在质量浓度为100mg/L时，DMHAC10对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作用10min的杀灭率分别为99.4％和99.6％；在质量浓度为300mg/L时，对二者的杀灭率都达到了100％)。通过与其结构相近的双癸基二甲基氯化铵比较发现，DMHAC10的性能略优于双癸基二甲基氯化铵或与其相当。
最后将DMHAC10与脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AE9C)进行不同摩尔比的复配，并对复配后的表面活性剂混合体系的泡沫性能、润湿性能和乳化性能进行了测定。结果表明：(1)复配后溶液的泡沫性能降低，二者未出现协同效应；(2)当n(DMHAC10)：n(AE9C)=1:1时，润湿时间最短(润湿时间为9s)，润湿性能最好，二者出现很强的协同效应；(3)DMHAC10与AE9C的最佳乳化摩尔比为，n(DMHAC10)：n(AE9C)=1:1。