1、第 35 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.35, No.6 2018 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2018 收稿日期: 2017-05-03; 定用日期: 2017-10-09; DOI: 10.13550/j.jxhg.20170372 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金( 2016ZCQ01, 2017JC01) ;国家“十三五”重点研发计划课题( 2016YFD0600803) ;国家自然科学基金( 30901139) 作者简介: 李 娟 ( 1990) , 女, 硕士生。 联系人: 韩春蕊 (1980 ), 女, 副教授, 电话: 010-6233
2、7320, E-mail: 。 松香基可分解型表面活性剂的合成及性能 摘要: 以歧化松香为原料,经酰氯化、酯化、磷酸化、成盐等反应,合成 4 种可分解型松香基表面活性剂(、 SAA-、 SAA-) 。利用 FTIR 和 NMR 对其进行了结构表征,并考察了其表面和分解性能。结果表明,、 SAA-、 SAA-的临界胶束浓度( CMC)分别为 4.69103、 5.15103、 2.65103和 1.71103 mol/L,对应的表面张力( CMC)分别为 48.2、 41.4、 34.6 和 33.2 mN/m。、 SAA-、 SAA-在乳化体系(石蜡 /水)中分出 10 mL 水的时间分别为
3、11、 128、 90 和 98 s,初始起泡高度分别为 16.0、 18.5、 18.0 和 23.0 mm, 5 min 后泡沫高度变化依次为 6.0、 4.0、 4.0 和 11.5 mm;松香酯表面活性剂具有优异的乳化性能,而松香磷酯表面活性剂 SAA-具有优异的起泡性能。松香基酯表面活性剂和的浊点分别约为 90 和 80 ,松香磷酯表面活性剂 SAA-和 SAA-的 Krafft 点分别在 3040 和 5060 ,且浊点和 Krafft 点均随分子链的增长而增大。室温强酸条件下的酸水解实验表明, 4 种表面活性剂均具有可分解性。 关键词: 歧化松香;可分解型;表面活性剂 中图分类号
4、: TQ351.4 文献标识码: A 文章编号: 1003-5214 (2018) 06-0964-06 Synthesis and Properties of Rosin-based Decomposable Surfactants LI Juan, YANG Ming-sheng, TIAN Chao, LIN Hai-xia, CHEN Xiao-yu, HAN Chun-rui* ( MOE Engineering Research Center of Forestry Biomass Materials and Bioenergy, Beijing Key Laboratory of
5、 Lignocellulosic Chemistry, College of Materials Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China) Abstract: Four rosin-based ester surfactants ( , , SAA- and SAA- ) were obtained via acylating chlorination, esterification, phosphorylation, and then salt formation by using
6、disproportionated rosin as raw material. The surfactants were identified by FTIR and NMR and their properties were investigated. The results showed that surfactants , , SAA- and SAA- had good surface activities, their corresponding critical micelle concentration (CMC) values were 4.69103, 5.15103, 2
7、.65103 and 1.71103 mol/L, and their corresponding surface tension (CMC) values were 48.2, 41.4, 34.6 and 33.2 mN/m, respectively. For surfactants , , SAA- and SAA- , the times for 10 mL water out from paraffin/water emulsion system were 11, 128, 90 and 98 s, the initial foam heights were 16.0, 18.5,
8、 18.0 and 23.0 mm. The foam heights were 6.0, 4.0, 4.0 and 11.5 mm after 5 minutes. Rosin phosphate ester surfactant ( ) showed an excellent emulsifying property, while phosphate ester rosin surfactant (SAA- ) displayed a distinguished foaming performance. The cloud point (CP) temperatures of rosin-
9、based esters I and were both about 90 and 80 ,respectively. The Kraff temperatures of rosin-based phosphate esters SAA- and SAA- were about 3040 and 5060 respectively. Both cloud point and krafft point increased with increasing carbon chain. The acid hydrolysis of surfactants experiments at room tem
10、perature indicated that the four surfactants were biodegradable. Key words: disproportionated rosin; decomposability; surfactant Foundation items: Fundamental Research Funds for the Central Universities (2016ZCQ01, 2017JC01); Key Research and Development Project of Chinas 13th Five-year Plan (2016YF
11、D0600803); National Natural Science Foundation of China (30901139) 表面活性剂 第 6 期 李 娟,等 : 松香基可分解型表面活性剂的合成及性能 965 松香是一种来源丰富、价格低廉、可再生的天然林产资源,其主要成分是树脂酸,一端含有亲油基团三元菲环,另一端含有亲水基团羧基的双亲分子1-2。松香的三元菲环刚性骨架结构具有优异的亲油性,而羧基亲水性相对较弱,导致松香本身表面活性较差,对松香的可反应基团羧基和双键进行化学改性可增强其亲水性,获得一系列性能优异、环境友好的松香基表面活性剂3-4。其中,松香可分解型表面活性剂是一类含有弱
12、化学键的化合物,可在一定条件下分解,满足生物降解的要求,同时,分解过程可释放某些反应官能团而使其具有新的功能性应用,是一类绿色环保多功能型的表面活性剂。酯基表面活性剂是分解型松香基表面活性剂的典型代表5,例如,甜菜碱酯松香基表面活性剂3和铵盐类酯基表面活性剂6。这类表面活性剂不仅具有传统表面活性剂的气泡、乳化和润湿等性能,且由于含有松香的三环刚性骨架结构,因而在控制制备功能材料中显示出一定优势3。 Ayman6和 Lin7制得表面性能优异的马来松香基三酯胺盐化合物,该类化合物可用于调控合成无机介孔硅功能材料,也可用于同优异的天然表面活性剂皂苷进行复配。但以上报道中并未对该类表面活性剂的可分解性
13、能进行研究。本课题组在前期工作中合成得到一种松香基对称磷酸双酯盐表面活性剂( DDPDS) ,其不仅具有较低的表面张力和优异的乳化能力, 且与常用石油基阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵( CTAB)具有优异的配伍性8。同时,本课题组利用其分解性能将其应用在羟基磷灰石( HAP)功能材料的制备中9。 DDPDS 为一种松香基对称二元磷酸酯盐表面活性剂,在 HAP 材料制备过程中, DDPDS 可全部水解为有机膦源,也可部分水解为单酯,可在功能材料HAP 中引入松香官能团, 而未水解的 DDPDS 又可作为 HAP 材料生长过程中的模板9,充分展示了可分解型表面活性剂的多用途性,而酯的个数以及
14、分解性能直接影响其应用范围。松香酯基可分解型表面活性剂已有较多报道, 但分解性能及相关应用的报道仍较少。 歧化松香为松香的脱氢改性产物,主要成分为脱氢枞酸,结构稳定。本文以歧化松香为原料,合成得到两种松香单酯化合物(、)和两种松香双酯化合物( 、) 。其中,化合物 、具有较好的表面性能;将化合物、继续进行成盐反应,可得到两种松香基磷酸酯盐表面活性剂( SAA-、SAA-) ,合成路线如下所示。对合成化合物的结构和性能进行了考察和构效关系分析,并探讨了其可分解性能,以期对新型松香基表面活性剂的设计合成和功能性开发利用奠定一定理论基础。 1 实验部分 1.1 主要原料、试剂及仪器 歧化松香,特级品
15、,上海达瑞精细化工有限公司,三氯化磷、乙醇(体积分数 95%) 、 1,10-癸二醇、氢氧化钠、多聚磷酸、三氯甲烷、石蜡, AR,国药集团化学试剂有限公司。 Nicolet FTIR 6700 傅里叶变换红外光谱仪(美国 Thermo Nicolet 仪器公司) ; Bruker AV 400MHz 核磁共振波谱仪(瑞士 Bruker 公司) ; JYW-200B 自动界面张力仪(承德金和仪器制造有限公司) 1.2 方法 1.2.1 脱氢枞酸的提纯 用体积分数 95%的乙醇对歧化松香进行重结晶 966 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷 处理, 3 次分离提纯后得到脱氢枞酸,
16、收率分别为58.20%, 48.56%, 40.85%。 1.2.2 脱氢枞酰氯的制备 在 250 mL 三口烧瓶中加入 3.00 g(10 mmol)脱氢枞酸,用 100 mL 氯仿溶解,室温下滴加 1.37 g (10 mmol)PCl3, 0.5 h 滴加完毕,在 6570 下回流反应 3 h,冷却并旋蒸除去溶剂,得到淡黄色的黏稠液体,经乙醚萃取旋蒸后即得脱氢枞酰氯,收率为91.2%。 1.2.3 松香基表面活性剂的制备 由于脱氢枞酸的三环结构具有较大空间位阻,降低了羧基反应活性,采用酰氯化法活化羧基,癸二醇与脱氢枞酸按照物质的量比 1 2 和 1 1 分别制备松香双酯化合物 和单酯化合
17、物,并将化合物磷酸化得到化合物,化合物再与松香酰氯进行单酯化反应得到化合物,对化合物和与氢氧化钠进行成盐反应得到表面活性剂 SAA-和SAA-。 ( 1)脱氢枞酸 -1, 10-癸二醇双酯( )的制备 将 1.74 g(0.01 mol) 1, 10-癸二醇溶于 100 mL氯仿并加入到带搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中,加热溶解, 搅拌升温至 7580 , 滴加 6.38 g(0.02 mol)溶于 100 mL 氯仿的脱氢枞酰氯,约 0.5 h 滴完,继续恒温反应 4 h,冷却,旋蒸除去溶剂,用石油醚溶解后,再分别用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,最后用无水硫酸钠干燥,经混合溶剂 V(乙醚)V
18、(乙醇) =1 3重结晶得白色晶体化合物 ,产率 66.3%,熔点 121.5 。13CNMR( 400MHz,DMSO-d6) , : 16.3, 32.8, 37.7, 60.7, 28.1, 36.4,28.5, 29.5, 134.0, 145.0, 124.0, 146.5, 123.6,126.4, 32.5, 24.7, 24.7, 24.8, 18.1, 179.3, 64.0,29.5, 25.5, 29.5, 29.5。 ( 2)脱氢枞酸基 1, 10-癸二醇单酯()的制备 将 1.74 g(0.01 mol) 1, 10-癸二醇加入到带搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中,加热溶解
19、,搅拌升温至7580 ,滴加 3.19 g(0.01 mol) 溶于 100 mL 氯仿的脱氢枞酰氯,约 0.5 h 滴完,继续恒温反应 4 h,冷却,旋蒸除去溶剂,用石油醚溶解后,再分别用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,最后用无水硫酸钠干燥, 经混合溶剂 V(乙醚) V(乙醇) = 14重结晶得白色晶体化合物,产率 70.4%, 熔点94.6 。13CNMR( 400MHz, DMSO-d6) , : 16.6, 33.3, 38.2, 61.2, 29.4, 36.9, 29.4, 29.9, 134.5,145.6, 124.6, 147.1, 124.2, 127.0, 33.3,
20、25.3,25.3, 24.4, 19.0, 177.9, 65.2, 28.9, 28.1, 29.4,29.4, 29.4, 29.4, 25.3, 33.3, 64.1。 ( 3)脱氢枞酸基 -10-磷酸癸二酯()的制备 在三口烧瓶中加入 6.76 g(0.02 mol)多聚磷酸,用 9.13 g(0.02 mol)溶于 100 mL 氯仿的化合物缓慢滴定,约 3 h 滴完,水浴加热并搅拌,升温至6070 反应 46 h,冷却至室温,加入 50 mL 水搅拌 0.52.0 h,室温水解剩余的多聚磷酸,分液漏斗除去下层清液,旋蒸除去溶剂,多次稀盐酸酸洗、水洗,冷冻干燥,得到白色黏稠状的化合
21、物,产率为 83.5%。13CNMR( 400 MHz, DMSO-d6) , :16.3, 32.6, 37.7, 60.7, 28.6, 36.4, 28.6, 29.9,133.9, 145.1, 124.0, 146.6, 123.7, 126.4, 32.9,24.8, 24.8, 25.1, 18.1, 177.4, 65.2, 28.9, 28.1,29.5, 29.5, 29.5, 29.5, 29.9, 64.1; 31PNMR( 400 MHz,DCM) , : 0.24。 ( 4)脱氢枞酸基 -10-(磷酸脱氢枞酸单酯)癸二酯()的制备 在三口烧瓶中加入 5.37 g(0
22、.01 mol)化合物,用100 mL 氯仿溶解,室温下滴加 3.19 g(0.01 mol)溶于氯仿的脱氢枞酰氯,约 0.5 h 滴完,继续回流反应 3 h,冷却,旋蒸除去溶剂,多次稀盐酸酸洗、水洗,冷冻干燥, 将得到的黏稠物质真空干燥得到化合物,产率为 78.4%。13CNMR( 400 MHz, DMSO-d6) , :16.8, 29.6, 39.7, 61.2, 26.0, 39.7, 29.5, 29.6,134.4, 145.6, 124.2, 147.0, 124.2, 126.8, 39.7,26.0, 26.0, 29.5, 18.6, 177.9, 64.6, 29.6,
23、 26.0,29.5, 29.6, 29.6, 29.5, 26.0, 39.6, 64.6; 31PNMR( 400 MHz, DCM) , : 0.24。 1.2.4 成盐反应 将 5.37 g(0.01 mol)化合物、 8.19 g(0.01 mol)分别与 20mL 和 10 mL 1 mol/L 的 NaOH 水溶液于常温下搅拌反应 0.5 h,加入乙酸乙酯溶剂中,产生白色结晶沉淀,并用乙酸乙酯进一步重结晶可分别得到表面活性剂 SAA-和 SAA-,收率分别为 78.4%和 80.2%。将得到的表面活性剂 SAA-和 SAA-水溶、盐酸酸化,冷冻干燥得到黏稠的纯品化合物和,收率分别
24、为 85.6%和 79.3%。 1.3 性能测试 1.3.1 表面张力测定 采用吊环法9测定表面活性剂的表面张力 ( ) 。 1.3.2 乳化性能(EP)测试 取 40 mL质量分数为 0.1%的表面活性剂水溶液和 40 mL 液体石蜡倒入 100 mL 具塞量筒中,上下振荡 5 次,静置 1 min,再上下振荡 5 次,如此重复操作 5 次。然后,记录分出 10 mL 水的时间,分出10 mL 水的时间越长,表明乳化能力越强。 1.3.3 泡沫性能(FP)测试 在 25 下,用罗氏泡沫仪测定质量分数为 0.1%表面活性剂水溶液的泡沫力,振荡 30 次,以 0 s 时第 6 期 李 娟,等 :
25、 松香基可分解型表面活性剂的合成及性能 967 的泡沫高度为起泡力,经 5 min 时的泡沫高度为其泡沫稳定性。 1.3.4 浊点和Krafft点测试 浊点测试方法: 25 下,用蒸馏水配制质量分数为 1%的表面活性剂溶液,转移到 5 mL 试管内,在水浴上缓慢升温,搅拌,至溶液完全浑浊时,立即记录浑浊时的温度,即为非离子表面活性剂的浊点。降温至溶液呈透明状,重复操作 3 次,取 3 次测定的平均值。 Krafft 点测试方法: 25 下,用蒸馏水配制质量分数为 1%的表面活性剂溶液,转移到 5 mL 试管内,在水浴上缓慢升温,搅拌溶液至完全澄清,自然冷却至浑浊出现, 记录由澄清转为浑浊时的温
26、度,即为该离子表面活性剂的 Krafft 点。然后降温至溶液呈透明状,重复操作 3 次,取 3 次测定的平均值。 1.3.5 分解性能测定 实验方法同参考文献 10。 2 结果与讨论 2.1 红外表征 对化合物、和进行红外分析,结果见图 1。 图 1 化合物 的红外谱图 Fig. 1 FTIR spectra of compounds 由图 1 中化合物的 FTIR 可知, 与脱氢枞酸9相比, 化合物保留了脱氢枞酸 1384 cm1处甲基的不对称弯曲振动峰和 14001600 cm1处苯环的 CC 骨架振动峰。但在 2936 和 2853 cm1 处 CH2的伸缩振动峰明显增强;同时,羧基中
27、C O 的伸缩振动峰消失,在 1721 cm1处出现酯羰基特征吸收峰,1242 cm1处出现酯基中 C O 的伸缩振动吸收峰。由此可知,化合物被成功合成。与化合物相比,化合物保留了 1242 cm1处酯基中 C O 伸缩振动吸收峰, 但在 1721 cm1处只出现一个酯羰基特征吸收峰,由此可知,化合物被成功合成。与化合物相比, 化合物保留了 1722 cm1处酯羰基特征吸收峰和 1242 cm1 处酯基中 C O 伸缩振动峰,在1010 cm1 处出现了强 P O 伸缩振动峰, 由此可知,成功合成了化合物。与化合物相比,化合物保留了 1242 cm1处酯基 C O 的伸缩振动峰和 1037 c
28、m1处强 P O 伸缩振动峰,但在 1722 和 1683 cm1处出现两个酯羰基特征吸收峰,表明化合物被成功合成。 2.2 表面活性性能测定 2.2.1 表面张力及临界胶束浓度测定 表面张力主要与疏水基团的类型、碳链长短有关。羰基酯表面活性剂的表面活性由于亲水性差,弱于磷酸酯表面活性剂的表面性能,且随着碳链的增长,其表面张力会逐渐下降;单磷酸酯盐的表面张力比双磷酸酯盐高,如,巴琰11等对烷基磷酸酯盐进行相关研究表明,各浓度下,单磷酸酯盐的表面张力均比双磷酸酯盐高。 4 种表面活性剂的表面张力与质量浓度的 -lg 曲线如图 2 所示, 计算得到的 CMC 和 CMC如表 1 所示。 图 2 松
29、香基酯表面活性剂的 -lg 曲线 Fig. 2 -lg curves of rosin ester surfactants 表 1 松香基酯表面活性剂的 CMC 和 CMC Table 1 CMC and CMC of rosin-based ester surfactants 类别 SAA- SAA-CMC /(103mol/L) 4.69 5.15 2.65 1.71 CMC /(mN/m) 48.2 41.4 34.6 33.2 从图 2 中可看出,随质量浓度增加,表面张力逐渐下降。降低表面张力能力的强弱跟 CMC相关,CMC越低,其降低能力越强。由表 1 可得,松香基磷酸酯类表面活性剂
30、( SAA-、 SAA-)的临界胶束浓度在 2.7103 mol/L以下, 表面张力均在 35 mN/m以下,明显低于不含磷酸根的松香基酯类表面活性剂(化合物 、),表明松香磷酯化合物 SAA- 、 SAA-的表面性能优于松香酯化合物 、 。其中, SAA-的临界胶束浓度为 1.71103 mol/L,对应的表面张力为 33.2 mN/m, 所以 SAA- 的 CMC最低,表面性能最佳。 968 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷 2.2.2 泡沫性能测定 起泡能力和泡沫稳定性是表面活性剂的重要性能。初始泡沫高度越大,表面活性剂起泡能力越强;静置 5 min 后剩余泡沫越高,
31、表明泡沫稳定性越好。4 种可分解型松香基表面活性剂的泡沫性能如表 2所示。 表 2 表面活性剂的泡沫性能 Table 2 Foam performance of surfactants SAA- SAA-起泡能力 /mL 16.0 18.5 18.0 23.0 泡沫稳定性 /mL 6.0 4.0 4.0 11.5 由表 2 可判断,松香基磷酸酯盐的起泡高度均在 18 mL 以上,起泡性较好,且相对稳定。而起泡性主要与碳链长短和烷基的取代数有关,碳链短的磷酸酯盐的起泡性能比碳链长的磷酸酯盐的起泡性能好,结合课题组的前期相关研究9,松香基对称磷酸双酯盐 DDPDS 的起泡能力和稳泡性能分别为 19
32、 mL 和 3.5 mL,磷酸双酯盐( SAA-)的起泡高度最高可达 23.0 mL, 表明碳链更短的松香基磷酸双酯盐 ( SAA-) 的起泡能力和稳泡性能均比 DDPDS更优;与同类文献研究结果相符合12。 2.2.3 乳化性能测定 表面活性剂能显著降低水 /油界面张力,同时在界面吸附形成界面膜,界面膜越大,乳状物越稳定,分水时间越长,乳化能力越强。磷酸酯表面活性剂对皮肤具有良好的亲和性,且含磷表面活性剂乳化力强、稳定性好。同时,松香基含有三元菲环结构,亲油性较强,也具有较好的乳化性能。 4 种松香基酯表面活性剂的乳化性能如表 3 所示。 表 3 表面活性剂的乳化力 Table 3 Emul
33、sifying performance of surfactants SAA- SAA- 乳化力 /s 11 128 90 98 由表 3 可知,化合物的乳化力最弱,只有 11 s,结合参考文献9,对称型松香基磷酸双酯表面活性剂( DDPDS)的乳化力可达 153 s, SAA-和 SAA-的乳化性能也较优,分别为 90 s 和 98 s。松香基磷酸酯的乳化性能优于一般的松香基酯类,而松香基双磷酸酯盐乳化性能优于松香基单磷酸酯盐13。 2.2.4 浊点和Krafft点测定 由于化合物和是非离子型酯类化合物,而化合物、是离子型磷酸酯类化合物。浊点是非离子表面活性剂的一个特性常数,反映非离子表面活
34、性剂的亲水性14。 Krafft 点是离子型表面活性剂的重要特征之一,它可以反映离子型表面活性剂在水中溶解性与温度的关系,化合物、的浊点和SAA-、 SAA-的 Krafft点的测试结果如表 4 所示。 表 4 表面活性剂的浊点和 Kraff 点 Table 4 CP and KP of surfactants SAA- SAA- 浊点 / 90 80 Krafft 点 / 3040 5060 注:表示没有相关数据。 由表 4 可看出,非离子型松香基酯类表面活性剂的亲水性较弱,在 90左右即出现浊点,而且浊点随着分子链的增长而增大。 松香基磷酸单酯 SAA-的 Krafft 点小于磷酸双酯 S
35、AA-, 这表明, Krafft点与表面活性剂本身分子结构中的碳链长度和三元菲环结构有关,分子结构中含有长分子链的表面活性剂的 Krafft 点要高于短分子链,分子结构中含有三元菲环结构较多的表面活性剂的 Krafft 点要高于三元菲环结构少的。这可能是由于三元菲环的刚性结构使得该物质具更强的分子间作用力,从而导致该物质的 Krafft 点较高。 2.2.5 分解性能测定 根据参考文献 10方法,考察所合成表面活性剂的分解性能。 在 30 下, 表面活性剂在 0.1 mol/L HCl 水溶液中放置 8 h 后产物的红外谱图如图 3 所示。 4 种产物的红外谱图均相同, 1730 cm1左右的
36、酯羰基消失,仅有 1652 cm1处的羧基中羰基峰,表明松香的羧酸酯水解完全。所以,表面活性剂、 SAA-、 SAA-在一定酸条件下,松香酸酯键可完全水解, 4 种表面活性剂均具有可分解性能。 图 3 表面活性剂在 0.1 mol/L HCl 水溶液放置 8 h 后的产物红外谱图 Fig. 3 FTIR spectra of surfactants in 0.1 mol/L HCl aqueous solution for 8 h 3 结论 ( 1)以歧化松香为原料,经酰氯化、酯化、磷酸化、成盐等反应,合成得到 4 种松香基酯表面活第 6 期 李 娟,等 : 松香基可分解型表面活性剂的合成及性
37、能 969 性剂、 SAA-、 SAA-,它们均具有良好的表面性能。、 SAA-、 SAA-的 CMC 分别是 4.69103、 5.15103、 2.65103和 1.71103 mol/L,对应的 CMC分别为 48.2、 41.4、 34.6 和 33.2 mN/m;乳化体系中分出 10 mL 水的时间分别为 11、 128、90 和 98 s;初始起泡高度分别为 16.0、 18.5、 18.0和 23.0 mm, 5 min 后泡沫高度变化依次为 6.0、 4.0、4.0 和 11.5 mm;、的浊点明显大于 SAA-、SAA-的 Krafft 点,且浊点和 Krafft 点随着分子
38、链的增长而增大。 SAA-的 Krafft 点小于 SAA-,化合物具有优异的乳化性能, SAA-具有优异的起泡性能。 ( 2)化合物和是非离子型松香基酯类化合物,而化合物 SAA-、 SAA-是离子型松香基磷酸酯类化合物。磷酸酯亲水性较强,具有优良的乳化性、润湿性、发泡性,较低的 Krafft 点,表明松香基磷酸酯盐的表面性能优于松香基酯类。与双磷酸酯盐表面活性剂 DDPDS 相比,双磷酸酯盐的表面性能、乳化性能优于单磷酸酯盐,而单磷酸酯盐的发泡性和亲水性比双磷酸酯盐优异。所合成的 4种表面活性剂均可在室温强酸条件下发生酯分解,具有较好的可分解性。 可分解性研究结果表明,所合成的 4 种表面
39、活性剂在强酸条件下均可完全分解,而单酯和双酯的详细可水解条件还有待进一步研究,特别是对于双酯的部分水解条件的探讨。表面活性剂 SAA-和SAA-均为磷酸酯类松香基化合物,水解过程可产生磷酸反应基团,其可作为有机膦源。若将其用于合成磷酸盐型无机功能材料,与无机磷源相比,有机膦源水解速度慢,有助于无机材料制备过程的控制,且双酯部分水解时可在无机功能材料中引入有机官能团。该类可分解型表面活性剂在功能材料制备中将具有巨大应用潜能15。 参考文献: 1 Ayman M Atta, Ashraf M Elsaeed. Use of rosin-based nonionic surfactants as p
40、etroleum crude oil sludge dispersantsJ. Applied Polymer Science, 2011, 122(1): 183-192. 2 Rao Xiaoping (饶小平 ), Zheng Jianqiang (郑建强 ), Song Zhanqian (宋湛谦 ). The preparation method of a rosin-based ester alcohol ether quaternary ammonium salt surfactants: CN102935343P. 2014-07-02. 3 Xu Yongxia, Li Ba
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