N，N-二烷基脲系列化合物的合成及物化性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的非離子表面活性劑具有優(yōu)良的平衡表面張力性能，但動態(tài)表面張力性能較差；常用的陰離子表面活性劑具備良好的動態(tài)表面張力，卻容易起泡。N,N-二烷基脲類化合物的應(yīng)用性能明顯優(yōu)于二者，不但在降低平衡和動態(tài)表面張力方面效果優(yōu)良，不易起泡，還具有顏色淺和氣味小等特點。但該類化合物的合成方法等相關(guān)資料均為專利，同時該系列多數(shù)化合物的物化性能數(shù)據(jù)尚未見文獻報道，使該類化合物的應(yīng)用受到諸多限制。 本文以尿素和二烷基胺為原料，分別合成了N,N-

2、二乙基脲、N,N-二丙基脲、N,N-二丁基脲和N,N-二戊基脲，合成產(chǎn)率均超過80％；考察了反應(yīng)介質(zhì)、反應(yīng)溫度和催化劑對反應(yīng)的影響；并且通過元素分析、核磁共振、紅外光譜、質(zhì)譜分析等手段對該系列化合物進行了結(jié)構(gòu)表征。同時，較為系統(tǒng)地研究了N,N-二烷基脲系列化合物的熔點、分解點、水中溶解度，及其水溶液表面張力、接觸角、消泡性、濁點等性能。實驗結(jié)果表明隨著碳鏈的增加，化合物的熔點和溶解度均依次降低。N,N-二乙基脲的熔點為66.14℃；N,

3、N-二戊基脲在常溫條件下為液態(tài)化合物。25℃條件下，N,N-二乙基脲的溶解度為1.15×102g/L；N,N-二丁基脲溶解度僅為10.9g/L。在降低表面張力和提高潤濕性能方面N,N-二丁基脲明顯優(yōu)于N,N-二乙基脲和N,N-二丙基脲。20℃條件下，0.01g/mL的N,N-二乙基脲水溶液的表面張力為60mN/m；而N,N-二丁基脲只有32mN/m。在所考察的濃度范圍內(nèi)三者均具有較好的快速消泡能力，是一類優(yōu)良的消泡劑。此外，該類化合物的