探析含咪唑啉杂环gemini型季铵盐表面活性剂的合成及应用

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1、广东工业大学硕士学位论文含咪唑啉杂环Gemini型季铵盐表面活性剂的合成及应用姓名：付薇申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：梁亮20090601摘要咪唑啉(又称二氢咪唑，dihydroimidazole)型表面活性剂及其衍生物是近30年发展起来的一类性能优越的表面活性剂。将其季铵化且在咪唑啉环上连有阴离子形成的咪唑啉季铵盐型表面活性剂，具有良好的去污、起泡和乳化性能，其极低的毒性、对皮肤和眼睛的低刺激性以及良好的生物降解性，在日用化工、纺织、印染等方面有着广阔的应用前景。而随着表面活性剂的逐步发展，具有高表面活性的新型表面活性剂--Gemini表面活性剂作为发展最突出的一例

2、，其独特的分子结构决定了它具有很低的Krafft点，临界胶束浓度和很好的水溶性等优异的表面性能，是传统的单链表面活性剂难以比拟的。Gemini表面活性剂的这一显著特性，决定了它在表面活性剂家族中的特殊地位，因而被称作“21世纪新型表面活性剂"。本课题研究通过对咪唑啉的双季铵化，引入的长链烷基脂肪胺，合成双亲油双亲水结构的含咪唑啉杂环的Gemini季铵盐表面活性剂，并对其在不同领域的应用迸行探讨。1．以环氧氯丙烷作为Gemini表面活性剂桥键分子，在一定条件下制备出新型系列的含咪唑啉杂环非对称结构Gemini季铵盐表面活性剂。反应后用FIR，LC／MS及碱性溴酚蓝法对产物进行了表征

3、，确定了产物的结构及季铵盐特征。2．对于产物的性状及表面活性进行了检测。结果显示产物为棕红色膏状固体，易溶于水、乙醇，难溶于冷的乙酸乙酯，水中形成乳液，表面张力为45．35IllN·m-1，HLB值14．72，泡沫性能为瞬间泡高170mm，持续泡高165mm／5min。3．将产物用于金属缓蚀剂，通过对各种性能的考察，确定了该系列Gemini季铵盐表面活性剂对红铜、黄铜、铝及马口铁四种金属在一定时间、浓度条件下均有良好的缓蚀效果。S．HSJ．16缓蚀剂在用量为0．1％对金属的最大缓蚀效率达94％～99％。4．对产物在抗静电及纤维表面耐水洗性提高方面进行初步应用探讨，通过考察，作为塑

4、料外用抗静电剂使塑料表面电阻率明显降低1~2个数量级，达到107～108Q以下。对涤纶类化纤织物表现出较好的再润湿性能和较好的柔软性能，硬挺度最小低于2nM·m。广东工业大学硕士学位论文关键词：咪唑啉季铵盐，Gemini表面活性剂，表面活性，金属缓蚀剂，抗静电剂，织物纤维整理IIABSTRACTImidazoline(dihydroimidazole)anditsramificationsassurfactantshavebeendevelopednearly30yearsbecauseofitssuperiorperformance．Tochangethemintoquater

5、naryammoniumandlinkinganionsinheterocycle，areofgoodperformancesofdecontamination、foamingandemulsifying，lowtoxicity、irritationforskinandeye，andgoodbiodegradability,whichmakethembroadusedindailychemistry,textiles，printinganddyeing，etc．Withdevelopmentofsurfactants，anewGeminisurfactantasthemostpr

6、ominentonehasbeendevelopedrepidly,IthassomehighsurfaceactivityforitsuniquemolecularstructurethatCallnotmatchtraditionalsurfaetants，includingofoutstandingperformance，lowKrafftpoint，cmcandgoodwater-soluble．Thosemakeitbeknownasthe”21stcenturyanewtypeofsurfactant．”Themaintopicsofthisresearchareto

7、synthesizenewGemini—imidazolinequaternaryammoniumsaltcontainingdoublehydrophilicgroupanddoublelipophilicgroup，throughchangeimidazolineintobis—quaternaryanm：10niumandinductthelongchainalkylfattyamines，andtoinvestigatetheapplicationsindifferent