新型芳烷氧基烷基磺酸盐表面活性剂

作     者：杨洋 

作者单位：大庆石油学院 

学位级别：硕士

导师姓名：于涛

授予年度：2009年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：芳烷氧基烷基磺酸盐 表面性能 HLB 最小烷烃碳数 界面性能 

摘      要：本文以不同碳数脂肪酰氯、间二甲苯以及溴丁烷为原料经Friedel-Crafts酰基化反应、格氏反应合成芳基烷基叔醇,再分别通过两种磺化方法最终合成出C12-5-2S、C12-5-3S、C12-5-4S、C14-5-2S、C14-5-3S、C14-5-4S、C16-5-2S、C16-5-3S、C16-5-4S九种新型芳烷氧基烷基磺酸盐表面活性剂和MФC16-3S、MФC16-5S、MФC16-7S、DMФC16-7S四种烷基芳基磺酸盐表面活性剂。 利用红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱以及电喷雾质谱对中间体和产物进行了结构表征。分析结果表明,结构与所设计的分子结构相符。 通过表面张力的测定,研究了部分产品的表面性能。结果表明:当芳环上的碳链长度不变时(C12-5-2S、C12-5-3S、C12-5-4S),随着烷氧基上-CH-增加,表面活性剂的cmc、A增大,Γ、γ减小;当芳环上的碳链长度增加(C12-5-3S、C14-5-3S、C16-5-3S),表面活性剂的cmc、γ减小。 通过界面张力扫描的方法测得产物的最小烷烃碳数n值,结果表明:对于新型芳烷氧基烷基磺酸盐来说,当芳环上的碳链长度不变,随着烷氧基上-CH-增加, n出现在高烷烃碳数,其烷烃选择性增强。当芳环上的碳链长度增加, n也是变大的趋势。另外,芳环上的碳链长度的不同对界面张力降低的程度也不同,可以看出随着芳环上的碳链长度的增加,磺酸盐与其最小烷烃的界面张力逐渐降低。对于烷基芳基磺酸盐而言,异构体之间随着芳环向烷基链中间移动,支化程度增加,n变大;且结构中亲油基团的增加,也会导致n变大。一定浓度范围内考察了表面活性剂浓度、NaCl浓度对界面张力的影响情况,并作出了相应解释。 考察了外加助剂脂肪醇类型以及浓度对体系最小烷烃碳数的影响,可以看出脂肪醇碳链长度和浓度的增加,均导致体系HLB值变小,亲油性变强,则n出现在高烷烃碳数。油相性质对动态界面张力的影响表现为表面活性剂溶液与较大碳数烷烃之间达到平衡界面张力的时间较短。