基于硅氧烷阳离子型双子表面活性剂的设计、合成及其性能研究

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1、246摘要摘要有机硅表面活性剂具有灵活柔软的Si-O-Si链，表现出非常低的CMC值，低的表面张力、良好的抑泡性、优越的―超铺展性‖、丰富的聚集形态等。同时具备有机硅材料的特性如耐高低温、耐气候化以及具有生理惰性等，引起了科研工作者的广泛关注。1在本文中，我们设计合成了三个系列硅氧烷双子表面活性剂，并用HNMR，13CNMR和MS进行了结构表征，系统研究了其表面活性、吸附聚集情况和抑菌性能等并取得了以下研究成果：1．设计合成了三种基于三硅氧烷的季铵盐型双子表面活性剂MDM、MR6M、MR8M。实验表明，三种表面活性剂均具有良好的表面活性，可将水的表面张力

2、降低至20-24mN/m，具有高的πcmc值和pC20值，其中MR8M具有最好的表面性能和润湿性能；它们在中性条件下都具有很好的抗水解性能；所合成的表面活性剂具有非常强的抑菌性能，MIC值远远小于市售产品1227。2．设计合成了三种基于四硅氧烷的季铵盐型双子表面活性剂AR8A、ADOA、ADA。研究表明，它们在中性和弱酸性溶液中均具有非常好的抗水解性能，AR8A具有最低的γCMC，可将水的表面张力最低降至19mN/m；它们均可将玻璃基底完全润湿，AR8A在较低浓度下就能将高疏水性材料PIFE完全润湿。随着浓度的增加，AR8A依次出现了球形胶束、蠕虫状胶束

3、和囊泡，ADA只形成囊泡，ADOA呈现球形胶束、囊泡。它们对革兰氏阳性菌的抑菌性更好，而对革兰氏阴性菌效果则较差。3．设计合成了两种含羟基的四硅氧烷双子表面活性剂Cc-1和Cc-2。研究了羟基的位置对表面性能、润湿性能与抑菌性能的影响。研究表明，羟基在联接基团上的Cc-2的CMC和γCMC更低，具有更好的表面活性；Cc-2可将玻璃基底完全润湿，具有更好的润湿性能；同样，Cc-2具有更低的MIC值，表现出更好的抑菌性能；另外这两种表面活性剂具有非常好的界面性能。关键词：表面活性剂，硅氧烷，双子，联接基团，聚集形态，抑菌性能I2018届汕头大学硕士学位论文I

4、IAbstractAbstractOrganosiliconsurfactantsshowverylowCMCvalue,lowsurfacetensionatCMC,gooddefoamingability,splendid―superspreading‖andrichaggregationmorphologyetal.duetotheirflexibleSi-O-Sichain.Inaddition,theyhavethecharacteristicsoforganosiliconmaterialssuchashighandlowtemperatur

5、eresistance,weatherresistanceandphysiologicalinertia.Theyhaveattractedmuchattentionoftheresearchers.Inthisthesis,threeseriesofquaternaryammoniumsiloxaneGeminisurfactants113weresynthesizedandcharacterizedbyHNMR,CNMRandMS.Theirsurfaceactivity,adsorptionaggregationandantibacterialpr

6、opertiesweresystematicallystudied.Andthedetailsareasfollowing.1.ThreekindsofGeminisurfactantsMDM、MR6M、MR8Mbasedontrisiloxaneweredesignedandsynthesized.Theexperimentresultsshowthatthreesurfactantscouldreducethesurfacetensionofwaterto20-24mN/m,withhighπcmcvalueandpC20value,indicati

7、ngthattheyhadgoodsurfaceactivity.MR8Mhasthebestsurfacepropertiesandwettingproperties.Theyhavegoodhydrolysisresistanceunderneutralconditions.Moreover,theirMICvaluesweremuchlowerthan1227indicatinghighantibacterialproperty.2.ThreekindsofGeminisurfactantsAR8A、ADOA、ADAbasedontetrasilo

8、xaneweredesignedandsynthesized.Theexperi