一种新型松香基季铵盐Gemini表面活性剂的合成与性能

2.2表面活性

2.2.1不同方法测试的cmc

2.2.1.1表面张力法

从图3可知,Ⅲ的cmc约为3.8×10-5 mol/L,此时的表面张力(γcmc)约为36.8 mN/m.

2.2.1.2电导率法

从图4可知,Ⅲ的cmc约为3.6×10-5 mol/L.由此方法得出的结果与上述表面张力法得出的结果比较一致,比传统表面活性剂值要低1~2个数量级,由可以充分说明该类表面活性剂的优越表面性能.

2.2.2乳化能力

从图5可以看出,与相应的单子表面活性剂相比,浓度/(mmo·lL-1)Ⅲ具有更优越的乳化能力,分出10 mL水的时间为27min,但与传统的表面活性剂CTAB乳化能力相当.

2.2.3泡沫能力

Ⅲ的发泡能力为60 mm,静置5 min后泡沫高度降为53 mm.由此可知其发泡稳泡能力较低,这可能是由于中间连接基团碳原子数较长,产物结构中的氮原子距离越远,相互影响越小,使Ⅲ发泡能力降低,其泡沫性能并不优于传统单子表面活性剂.

2.3热重分析

从图6可以看出,Ⅲ的TG图在测定的温度范围内只出现了一个平台,由其DTG图可知,在测试温度范围内,只在289℃附近有一个很强的峰,说明它在此温度下分解速率最快,可以判定其分解温度约为289℃,说明该产物具有良好的热稳定性和良好的耐热性.

3结论

(1)合成了一种新的松香基季铵盐Gemini表面活性剂,用红外、核磁等对其进行了结构表征和分析.

(2)采用表面张力法和电导率法测定的cmc分别为3.8×10-5 mol/L和3.6×10-5 mol/L,其值相仿,且比相应的单子表面活性剂和传统表面活性剂的cmc值低1~2个数量级;其乳化能力也要优于相应的单子表面活性剂,但与传统表面活性剂CTAB乳化能力相当;其泡沫性能并不优于传统单子表面活性剂.

(3)通过对目标产物的热重分析,进一步说明了合成出的产物纯度,同时也得出了其分解温度约为289℃.

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