延展型磷酸酯表面活性剂的合成和性能研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ssssssfs
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单十二烷基磷酸酯钾(MAPK)是一种绿色温和型表面活性剂,具有丰富的泡沫性、良好的洗净力、低脱脂力和低刺激性,因而广泛应用于个人清洁护理用品中。然而它们的钠盐形式水溶性差,且几乎不耐硬水,因而应用范围受限。经聚氧乙烯化改性的单十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钠(MAEPNa)的水溶性和抗硬水性均较好,可是引入聚氧乙烯醚(PEO)砌块会产生致癌性二噁烷,因此急需解决MAPK的绿色替代问题。在表面活性剂分子中引入聚氧丙烯(PPO)砌块不产生致癌性二噁烷,因此烷基聚氧丙烯醚磷酸酯钠的环境友好性可能优于MAEPNa;Cc PpP中PPO砌块提供动态双亲性以及CcPpP在界面上可能形成的橄榄球状结构将赋予其乳化、润湿和去污等优异性能;此外,CcPpP在低刺激性等独特的性能上能否保持甚至优于MAPK尚需进一步研究。为解决上述问题,本文拟开展以天然脂肪醇为原料,经丙氧基化反应合成系列烷基聚氧丙烯醚(CcPp,c=12、14、16和18,p=3、6和9),再与焦磷酸反应合成系列单烷基聚氧丙烯醚磷酸酯钠(MCcPp P),用FT-IR、ESI-MS、1H-NMR和31P-NMR表征其结构。测定其克拉夫特点、表面张力、泡沫性、乳化力、润湿力、耐电解质性、钙皂分散力、去污力、刺激性以及初级生物降解性等一系列物化性质和应用性能,并与传统表面活性剂(c-表面活性剂)MAPK、十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基聚氧乙烯醚-3-硫酸钠(SLE3S)进行对比,以此深入研究延展型磷酸酯表面活性剂的构效关系。在此基础上探索五氧化二磷为磷酸化试剂合成烷基聚氧丙烯醚磷酸酯(CcPpP),为性能优异的CcPpP产业化奠定基础。结果表明:(1)以KOH为催化剂,通过脂肪醇和环氧丙烷的丙氧基化反应制备了系列CcPp,再与焦磷酸进行磷酸酯化反应,经中和后合成了系列MCcPp P。由MCc PpP的1H-NMR中活泼氢积分值推算出实际PO加成数(p)与CcPp的羟值计算出的平均相对分子量的结果吻合;由溴甲酚绿-酚酞双指示剂法测得Cc PpP为单烷基磷酸酯,且与31P-NMR中仅有单磷酸酯的化学位移结果吻合,表明CcPp与焦磷酸反应的产物为MCcPp P。MCc PpP的结构经FT-IR和ESI-MS等进一步证实。(2)系列MCcPpP的Krafft点均小于0℃,表明其具有较好的低温水溶性;MCcPpP耐电解质性显著优于MAPK,且随烷基碳链数(c)以及p的减少而增强,其中MC12PpP良好的耐硬水能力使其可能单独用于日用化学品配方,杰出的耐盐性显示其特殊的应用潜能。系列MCcPp P的表面张力(γcmc)均小于MAPK,且随着c的增加而降低;MCc PpP的cmc均低于三种c-表面活性剂MAPK、SDS和SLE3S,且低1~3个数量级,表明MCc PpP更易于胶束化;MCcPp P的pC20和cmc/C20均高于三种c表面活性剂MAPK、SDS和SLE3S,表明相比于在溶液中胶束化,MCcPpP更倾向于吸附在气液界面上;MCc PpP的形状因子(S)值均大于5,表明其也具有延展型表面活性剂独特的橄榄球状结构。MCcPpP的泡沫性、乳化力和润湿力等综合性能也显著优于MAPK,特别是MC12P3P具有中等泡沫性、低刺激性以及优异的乳化力等综合优异性能,因此MCcPpP可替代MAPK成为一种可用于个人清洁和护理领域的新型绿色温和表面活性剂。此外,MCcPpP对硅油、霍霍巴油和辛癸酸三甘油酯等化妆品常用油相组分的乳化性好,表明其具有用作新型绿色温和化妆品乳化剂的潜力。(3)设计了两步加水合成高MCcPpP含量的CcPpP的方法。结果表明两步加水法合成高MCcPpP含量的CcPpP的优化条件为,n(C12P3):n(P2O5):n(H2O)为2:1:0.75,反应温度为80℃,反应时间为8 h,水解加水量为4 wt.%,水解温度90℃,水解时间12 h。在优化反应条件下的结果为产物中MC12P3P的质量百分含量为77.4 wt.%,双十二烷基聚氧丙烯醚-3磷酸酯(DC12P3P)的质量百分含量为12.9 wt.%,磷酸(PA)的质量百分含量为3.5 wt.%,C12P3醇醚转化率为91.3%。
其他文献
为丰富花生遗传基础,克服栽培遗传多样性差、高产优质专用新品种培育难以获得突破性进展的困难,本试验以花生品种鲁花11号干种子为诱变材料,采用~(60)Co-γ射线辐照处理,研究突
在Web2.0的背景下,Web应用受到广泛使用,给人们生活提供了巨大便利。但同时,由于开发人员安全意识缺乏等原因,Web应用也存在许多安全隐患,攻击者可以利用漏洞进行攻击,窃取敏感信息或中断业务系统,给用户和企业造成巨大影响。因此保护好Web应用安全,及时有效地检测Web系统中存在的漏洞并进行有效的响应修复,就显得尤为重要。本文对当前已公开的Web应用漏洞检测工具进行了对比,发现当前市面主流工具中
近些年郑州市城市发展日新月异,受虹吸效应影响,人口、经济增长迅速,伴随而来的是水污染、水生态破坏、用水紧张等水问题,经济后续发展受到相应影响。针对上述问题,基于水系
本文选题为清代“七真题材”小说研究,研究对象主要是《七真祖师列仙传》、《七真因果传》和《金莲仙史》等道教小说。这些小说使得全真七子神话最终定型,其内容主要讲述王重
为了探讨弥漫性轴索损伤(DAI)的诊断与治疗方法.通过分析病人受伤机制,将其与临床表现与影像学资料进行对比.68例病人中多为高动能伤,多并发脑挫伤,原发昏迷较重,死亡27例,重
当今,随着全球贸易形势的日益严峻,以及石油价格的剧烈波动,航运企业的生存空间日益缩小,为了在国际竞争中获得优势和获取更高效益,许多航运企业渐渐重视人力资源管理。而专
刘享平毕业于华中理工大学,获中国人民大学经济学硕士学位,华中科技大学管理学院博士生。当过讲师,担任过国有大中型企业总经理,30岁时任政府公务员至处副处长,进入武汉市局级干部
本文研究了轻水堆核燃料循环流程。对从1989到2004年17年间运行5GW(e)动力堆所需的总运行费用进行了优化计算。为了考察后处理价格,钚价格以及不同的后处理方式对总运行费用
从公司治理角度出发,分析了我国改制企业的内部控制问题,试图以公司治理作为内部控制建设的切入点.从而寻找从根本上解决企业内部控制问题的方法。通过对两宗案例的分析,将改制企
网络的发展,为多样化的个性化学习奠定了基础。MOOco的出现也进一步强化了个性化学习方式。在网络学习过程中,通过探索研究来完成课程学习,可以优化知识学习过程。文章探索基