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《江南大学》 2012年
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脂肪酰胺型季铵盐的合成与性能研究

徐浩  
【摘要】:本课题研究的对象是脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基系列胺盐和季铵盐阳离子表面活性剂,其中季铵盐(Quat-n)的分子结构为RCNH(CH2)3NCH_3CH_3O + CH2 COHHC H2OH Cl-,重点对Quat-n的合成、分析表征、表面化学性能、应用性能、胶束聚集体系以及胶束热力学等方面展开了系统的研究。 以不同碳链长度的脂肪酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、3-氯-1,2-丙二醇为原料合成了脂肪酰胺丙基N,N-二甲基叔胺及其季铵盐。利用红外、质谱等分析方法对其进行结构表征,以Quat-12的合成为例,通过单因素和正交实验得到了较佳的工艺合成路线:在酰胺化反应中,n(脂肪酸):n (N,N-二甲基-1,3-丙二胺)=1:1.8,在140℃下反应9h,脂肪酸转化率为94.2 %;在季铵化反应中,n(脂肪酰胺二甲基叔胺):n(3-氯-1,2-丙二醇)=1:1.1,在85℃下反应5h,叔胺的转化率为93.2%。经分离提纯后,最终产品的活性物含量为92.1%。 以滴体积法测定了季铵盐系列表面活性剂在303±0.5 K下水溶液的表面张力,得到了其临界胶束浓度(cmc)和临界胶束浓度时的表面张力(γcmc):Quat-12、Quat-14、Quat-16的临界胶束浓度( cmc )分别为5.012×10-4mol/L、1.798×10-4mol/L、0.992×10-4mol/L;γcmc分别为25.39 mN/m、26.77 mN/m、29.33 mN/m。并分别测定了该系列胺盐和季铵盐阳离子表面活性剂的应用性能,结果表明,季铵盐产物具有良好的泡沫、乳化、润湿、增溶等性能。 以滴体积法研究了最终的产品Quat-12在不同温度(298.0~308.0K)、不同NaCl浓度(0.1~0.2 mol/L)下的表面化学性能和热力学性能,并对其反离子结合度和胶束聚集体系进行了研究,Quat-12的临界胶束聚集数([Nm])为51。 以十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)为比较,研究了Quat-12对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的抑菌性能,结果表明,Quat-12对金黄色葡萄球菌有一定的抑菌性,对枯草芽孢杆菌有强烈的杀灭效果。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ423.121

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【参考文献】
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