具有不同反離子的雙癸基二甲基季銨鹽性能研究.pdf

1、陽離子表面活性劑在表面活性劑的總產量中占有量較少，但產品種類多達上千種，廣泛應用于建筑、石油開采、采礦、印染、日用化工等領域。常用季銨鹽表面活性劑的反離子一般為Cl-、Br-、I-、CH3SO4-等，這是由于脂肪胺生成季銨鹽使用的季銨化試劑主要為氯甲烷、芐氯、溴甲烷、碘甲烷和硫酸二甲酯。由于受可選擇季銨化試劑種類的限制，使得季銨鹽反離子的多樣性較少，同時由于這些季銨化本身的毒性又對操作者身體、產品和環(huán)境等造成一定的影響。因此，探索尋求綠

2、色無毒的季銨化試劑成為科研人員重點研究的方向。碳酸二甲酯(DMC)作為一種綠色無毒的季銨化試劑，隨著其合成工藝的成熟，成為目前研究的熱點。將DMC與脂肪胺反應可合成甲基碳酸酯季銨鹽，甲基碳酸酯季銨鹽可與不同類型的酸反應制備其它類型反離子季銨鹽，該方法有效的拓展了季銨鹽的種類。為探索不同反離子對季銨鹽物理化學及應用性能的影響，并將其實際應用，本論文選用雙癸基甲基叔胺為原料，DMC為甲基化試劑，并與相應酸進行反應制備不同反離子季銨鹽，通過對

3、不同反離子季銨鹽的物化性能和應用性能的考察，并嘗試將其應用到殺菌劑配方中。
　　本論文以雙癸基甲基叔胺、DMC和相應酸為原料，合成了10種不同反離子雙癸基季銨鹽，通過紅外光譜和核磁共振分析了合成季銨鹽的結構。結果表明實驗合成了反離子為HCOO、CnH2n+1COO(n=1，2，3，5，7，9，11)、Cl、NO3的雙癸基二甲基季銨鹽。
　　本論文測定了合成的10種新型反離子雙癸基季銨鹽表面活性劑溶液的表面活性、泡沫性能、乳化

4、性能、潤濕性能和抑菌性能。實驗結果表明用吊環(huán)法和懸滴法測定反離子為有機碳鏈的雙癸基季銨鹽表面活性劑的表面張力，兩種測試方法測得的臨晃膠束濃度(CMC)和表面張力差別較小。反離子為無機離子或有機碳鏈長度小于6時，反離子對雙癸基季銨鹽表面活性劑的CMC影響較小;當反離子碳鏈長度為大于6的有機長碳鏈時，對季銨鹽表面活性劑的CMC影響較大。
　　由于反離子的不同，雙癸基季銨鹽的泡沫性能有很大的不同。雙癸基二甲基硝酸銨(DDAN)的泡沫性能

5、（起泡性能和穩(wěn)泡性能）比常用雙癸基二甲基氯化銨(DDAC)的泡沫性能（起泡性能和穩(wěn)泡性能）好，季銨鹽表面活性劑的起泡性能和穩(wěn)泡性能隨著反離子羧酸根碳鏈長度的增加表現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，表明可通過改變季銨鹽反離子的結構對其泡沫性能進行調控。
　　DDAN乳化煤油的能力比DDAC乳化煤油的能力強，雙癸基季銨鹽乳化煤油的能力隨著反離子有機羧酸根碳鏈長度的增加先升高后降低，雙癸基二甲基己酸銨的乳化能力最強。
　　DDAN的潤濕性能

6、比DDAC的潤濕性能好，反離子為羧酸根的雙癸基季銨鹽，其潤濕性能隨著羧酸根碳鏈長度的增大而逐漸增強。
　　合成的10種雙癸基季銨鹽表面活性劑對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均有較好的抑制作用。
　　選取上述雙癸基季銨鹽表面活性劑中反離子為甲酸根的季銨鹽(DDAF)與溫和、安全的脂肪醇醚羧酸鹽(AEC-9Na)進行復配，研究了復配體系的表面張力和應用性能。結果表明，混合體系在表面張力、乳化性能和潤濕性能方面均有協(xié)同作用。與單一表面活

7、性劑溶液DDAF相比，混合體系的起泡性能更高，穩(wěn)泡性能更低。將AEC-9Na/DDAF復配溶液用于低泡體系（如機洗）具有一定的實際應用價值。
　　AEC-9Na(質量濃度為16％)和DDAF(質量濃度為0.8％)復配體系同時具有良好的去污效果和抑菌性能，復配結果可為開發(fā)具有消殺功能的液體洗滌劑提供一定的數據支持。
　　抑菌洗手液作為一種日常用品，不僅有清潔手部皮膚的作用，同時還能抑制細菌的生長。將DDAF作為消殺物質用于洗手