新型易降解陽離子表面活性劑的合成及應用.pdf

1、陽離子表面活性劑由于具有良好的抗靜電、柔軟和殺菌等性能而受到重視，但使用后排入環(huán)境帶來了嚴重污染，因此本課題要合成一種新型易降解陽離子表面活性劑，使它不但具有一般陽離子表面活性劑的界面性能，其最大的優(yōu)勢在于它的生物降解性，反應中酯基的引入，使其在廢水處理中極易被微生物分解而迅速降解為脂肪酸和較小的陽離子代謝物，減少對環(huán)境損害，是一種環(huán)境友好的表面活性劑。
　　 本研究以十二烷基二甲基叔胺、環(huán)氧氯丙烷為原料，合成了中間體DEAC（

2、2,3-環(huán)氧丙基）十二烷基二甲基氯化銨，研究了原料配比、反應溫度、反應時間對合成反應的影響，得出制備DEAC較佳反應條件；再將中間體DEAC與月桂酸反應，生成月桂酸酯季銨鹽陽離子表面活性劑HDAC（2-羥基-3-月桂酰氧基丙基）十二烷基二甲基氯化銨，通過單因素實驗和正交實驗，研究了原料配比、反應溫度、反應時間對合成反應的影響，得出制備HDAC較佳反應條件。整個實驗過程中，以溴酚藍兩相滴定法測定季銨鹽陽離子活性中間體的含量，參考GB/T1

3、668-95測定產物的酸值，參考HG/T3505-2000測定產物的皂化值；通過EA（元素分析）、FTIR（傅里葉紅外變換光譜）、TOF-MS（飛行時間質譜）、1HNMR,13CNMR，確證了中間體和目的產物的結構；測定了目的產物月桂酸酯季銨鹽陽離子表面活性劑HDAC(2-羥基-3-月桂酰氧基丙基)十二烷基二甲基氯化銨的表面性能；采用Warburg法測定化學耗氧量(COD)來確定HDAC的降解度，以此來研究HDAC在好氧情況下的降解情況

4、；最后，對HDAC作為織物柔軟劑的柔軟性能進行了初步探討。
　　 研究結果表明：
　　 (1)中間體DEAC較佳合成條件為：反應溫度25℃、反應時間4h、n十二烷基二甲基叔胺：n環(huán)氧氯丙烷=1:1.2，產率為83.41％，熔點47.8℃；產物HDAC較佳合成工藝條件：nDEAC:nLAC=1:1.3，反應時間6h，反應溫度50℃，產率為92.57％，熔點61.3℃。
　　 (2)采用圓環(huán)拉伸法測定產物的臨界膠束濃

5、度CMC為8.91×10-4mo1/L及γcmc為34.12N/m-1。結果表明：所合成的HDAC新型易降解陽離子表面活性劑具有較高的表面活性；產物的Krafft點為-4.52℃，說明該表面活性劑親水性較強。
　　 (3)采用生活污水沉降污泥為降解微生物源，經簡單接種，培養(yǎng)，馴化后，采用Warburg法測定化學耗氧量(COD)來確定HDAC的降解度，以此來研究好氧情況下的降解性研究，結構表明：HDAC在5d的降解率達90％以上，