烷基糖苷APG的合成及其在紡織印染中的應(yīng)用研究.pdf

1、烷基糖苷是一類新型的非離子表面活性劑，是由天然脂肪醇（天然油脂水解后加氫）和葡萄糖（或淀粉水解產(chǎn)物）在酸性催化劑的作用下制備而成。此類表面活性劑具有表面張力低、活性高、起泡和泡沫穩(wěn)定性好、去污力強(qiáng)、配伍性能好、無毒、無刺激，可提高酶活力，易生物降解，對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)良的特性。
　　 本文對(duì)烷基糖苷的合成制備進(jìn)行了研究，采用一步法合成工藝，即以月桂醇和葡萄糖為原料，在一定的條件下進(jìn)行合成反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)其催化劑的催化效率進(jìn)行了探討，

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明以十二烷基苯磺酸與吡啶復(fù)配的二元催化體系比單一催化劑具有更好的催化效率，能有效縮短反應(yīng)時(shí)間，改善產(chǎn)品的色澤。本文采用大量正丁醇作為活化劑直接用高碳醇進(jìn)行反應(yīng)，避免了在反應(yīng)結(jié)束后大量高碳醇的脫除，從而避免了最終產(chǎn)品中高溫后處理導(dǎo)致的副產(chǎn)物而限制產(chǎn)品的用途。過量的正丁醇經(jīng)處理后可以重新回用，降低了生產(chǎn)成本。
　　 本文對(duì)合成APG的反應(yīng)溫度、醇糖比、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)。通過極差分析表明醇糖比

3、對(duì)糖苷得率的影響最大，反應(yīng)時(shí)間對(duì)糖苷得率的影響相對(duì)較小。本文對(duì)合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：在二元催化劑(酸與堿的摩爾比為4:1)作用下，反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)時(shí)間為2.2h，催化劑用量為2％，丁醇糖摩爾比為6:1，辛醇葡萄糖摩爾比為1:1，真空度6.0～7.0kPa。在上述最佳工藝條件下，合成了C8APG、C10APG、C12APG，并利用HPLC，IR對(duì)其組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)合成的APG用紅外光譜檢測，在150

4、0cm-1-1650cm-1和1100cm-1-1000cm-1附近都有C-O-C鍵的骨架振動(dòng)峰和C-O鍵及C-O-C鍵的伸縮振動(dòng)峰，證明了糖苷結(jié)構(gòu)的存在。在對(duì)所得樣品進(jìn)行HPLC分析后，可以清楚的看到所得樣品是一個(gè)混合物，以烷基單苷為主。
　　 本文研究了烷鏈長度在C8、C10、C12APG的表面張力、起泡性、乳化性、以及添加各種電解質(zhì)對(duì)表面活性劑性能的影響，探討了APGs的烷鏈長度與性能之間的規(guī)律性，并對(duì)比研究了APGs與多

5、種陰離子和非離子表面活性劑的表面活性。
　　 結(jié)果表明，隨著APGs分子疏水鏈長在一定范圍內(nèi)的增加，其表面張力隨之減小，CMC值也減小，且疏水碳鏈的長短是決定APGs的CMC值大小的關(guān)鍵因素。辛糖苷由于較小的碳鏈長度，其CMC值最大。元明粉以及燒堿等電解質(zhì)的添加使APGs溶液的CMC值略微下降，這主要是由于電解質(zhì)對(duì)其碳?xì)涫杷湹柠}析作用造成的。然而，在強(qiáng)堿體系下APGs分子葡萄糖部分去質(zhì)子化使得形成的膠束帶負(fù)電性導(dǎo)致NaOH的鹽

6、析效應(yīng)相對(duì)較弱。C8APG、C12APG、K12、1227和MOA-9四種表面活性劑中，MOA-9擁有最低CMC值，C8APG擁有最低表面張力值。電解質(zhì)能夠明顯降低離子型表面活性劑的CMC值，對(duì)于非離子表面活性劑的CMC值影響較小，隨著濃度的增加也有降低趨勢。尿素能夠提升非離子表面活性劑的CMC值，但對(duì)離子型表面活性劑影響較小。
　　 實(shí)驗(yàn)表明，APGs有優(yōu)良的發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性，電解質(zhì)的添加對(duì)其泡沫性能影響略微。硫酸鈉和氫氧化