基于茶皂素分子改性的表面活性劑的研究.pdf

1、茶皂素是從油茶的茶籽粕中提取出的功能性成分，它是一種在我國具有悠久應用歷史的天然非離子型表面活性劑。由于茶皂素結(jié)構(gòu)復雜，人們對茶皂素的自組織形式還不是非常了解，故對茶皂素分子改性及其開發(fā)應用的研究還非常少。同時，由于近些年來人們對綠色表面活性劑需求的增加，基于天然產(chǎn)物表面活性劑的開發(fā)成為一種必然趨勢。
　　本文對茶皂素分子進行了化學改性，并對其表面活性進行了研究，以期為茶皂素類表面活性劑的應用發(fā)展提供理論依據(jù)。通過飛行時間質(zhì)譜對原

2、料茶皂素的成分進行了簡單的分析，結(jié)果表明此茶皂素是由大約四種不同的單體組成。由于幾種單體的性質(zhì)相近，并且本著尋求簡便、易操作的改性方法，獲得實用的綠色表面活性劑，本課題直接采用了茶皂素混合物作為原料進行嘗試改性。采用三氧化硫吡啶對茶皂素進行硫酸化改性，對不同硫酸化程度的茶皂素硫酸酯鹽（TSS）的結(jié)構(gòu)及表面活性進行了研究。茶皂素硫酸酯鹽的臨界膠束濃度（cmc）比茶皂素有明顯的降低，臨界表面張力(γcmc)略有增大，cmc與γcmc都隨著硫

3、酸化程度的增加而增大，受硬水的影響小。1:1產(chǎn)物(TSS-1)的泡沫性好于茶皂素，1:5產(chǎn)物(TSS-5)與茶皂素幾乎等同，1:10（TSS-10）的則變得很差。三種硫酸化產(chǎn)物的乳化力很好，均優(yōu)于茶皂素。將TSS-1與陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨(DAC)以1:2比例進行復配顯示出較好的復配效果。將茶皂素與丁二酸酐在堿性條件下進行酯化反應，得到了不同取代度的茶皂素丁二酸酯(TSSu)，該茶皂素改性產(chǎn)物兼具陰離子與非離子表面活性劑

4、的特性。在n(茶皂素):n(丁二酸酐)=1:10時取代達到飽和，臨界表面張力隨取代度的增加而增加，具有一定的抗硬水性。茶皂素丁二酸酯對pH敏感，表面張力在pH4-5.5范圍內(nèi)急劇增加，pH5.5之后趨于平穩(wěn)。酸性條件下泡沫性好于堿性條件，隨著取代度的增加泡沫性能變差。乳化性隨酯化程度的增加而下降。實驗結(jié)果表明，可以通過改變環(huán)境的條件使茶皂素丁二酸酯具有不同的表面特性，有利于擴大茶皂素表面活性劑的應用范圍。通過不同鏈長的脂肪酰氯與茶皂素反