水溶液中单电子转移活性自由基聚合法制备新型阳离子共聚丙烯酰胺/丙烯酸酯

以咪唑、丙烯腈和溴辛烷等为原料,合成了新型阳离子型可聚合离子液体表面活性剂单体：氯化-1-正辛基-3-（4-丙烯酸丁酯基）咪唑（PMOIH8）。 以2-氯丙酰胺为引发剂,Cu0粉/三-（2-二甲氨基乙基）-Me-6-TREN为催化体系,采用单电子转移活性自由基聚合法对丙烯酰胺（AM）、PMOIH8进行了二元共聚合反应,合成了一种新型阳离子共聚丙烯酰胺/丙烯酸酯P（AM/PMOIH）。 FT-IR、MS和1H NMR分析表明,所得聚合物为目标产物,采用GPC测得聚合物的相对分子质量为2×103~14×103,相对分子质量分布Mw/Mn在1.21~1.75之间。 考察了催化剂、引发剂等因素对聚合的影响。 结果表明,降低催化剂用量,聚合反应速率变慢,链增长速率常数kappp由0.0168 min-1降低至0.0065 min-1,Mw/Mn由1.25~1.71增加至1.32~1.75,引发效率Ieff=90.24%;增加引发剂用量,Mw/Mn由1.25~1.71减小至1.21~1.68,kappp由0.0168 min-1增加至0.0201 min-1,Ieff增加至93.17%。     

丙烯酰胺在离子液体中的原子转移自由基聚合

在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中以氯化苄为引发剂,氯化亚铜/2,2’-联吡啶为催化剂成功实现了丙烯酰胺的原子转移自由基聚合(ATRP)。用IR对聚合物的结构进行了表征,证实聚合物链端具有-Cl端基。考察了引发剂用量、催化剂和配体用量、单体用量和反应时间等因素对丙烯酰胺在离子液体中的原子转移自由基聚合的影响,结果表明,反应时间为1.5 h时转化率达到31.43%,M_n^GPC=4451,M_w/M_n=1.38。且80 ℃下丙烯酰胺在离子液体中的最佳聚合工艺条件为：单体浓度3 mol/L,引发剂浓度0.010 mol/L,催化剂浓度0.015 mol/L,反应时间1 h。     

咪唑型阳离子聚丙烯酰胺P(AM/MAPD)的合成

以丙烯酰胺(AM)、自制的1-(2-甲基丙烯酰氧丙基)-3-癸基咪唑盐酸盐(MAPD-Cl)为原料,通过自由基共聚合,得到了咪唑型阳离子聚丙烯酰胺P(AM/MAPD)。 红外光谱表征结果证明其为目标产物。 采用单因素考察和响应面分析法相结合,对聚合工艺条件进行了优化。 优化聚合条件为：单体总质量分数25.41%,反应温度26 ℃,引发剂(NaHSO3-(NH4)2S2O4)质量分数0.03%,反应时间10 h。 所得聚合物的特性粘数可达到12.56 dL/g。     

新型孪尾Gemini两性离子表面活性剂应用性能

分别采用改进的Ross-Miles法及分水时间法,对3种新型孪尾Gemini两性离子表面活性剂(C8C8L3Sz、C8C8L4Sz和C10C8L3Sz)的泡沫性能及乳化性能进行了研究,并考察了表面活性剂浓度、分子结构和温度等对其的影响。 结果表明,该系列表面活性剂具有较好的泡沫性能,且随其浓度的增加,泡沫最大高度和半衰期均存在一个稳定值,疏水链越长,其起泡性能越差,泡沫稳定性越好;温度升高,起泡性能变好,泡沫稳定性变差;当表面活性剂浓度一定时,体系中加入低浓度的短链醇及无机盐均能提高泡沫的稳定性;C8C8L3Sz、C8C8L4Sz和C10C8L3Sz作乳化剂的最适宜的用量分别为6×10-4、6×10-4和4×10-4 mol/L,疏水基越长,乳化性能越好,而连接基对其影响较小;温度升高,乳化性能变差;当油相烷烃碳数相同时,环烷烃要比直连烷烃更易达到最佳乳化效果,但二者的乳状液稳定时间相当;对于油相烷烃碳数不同时,烷烃的碳链越长,乳状液的稳定性越差,乳化效果越不好。     

烷基芳基磺酸盐相对分-T质量及其分布与表面性能的关系

测定了自制的9种烷基芳基磺酸盐复配体系在25℃下的临界胶束浓度cmc(1×10<'-5>moL/L)及临界胶束浓度下的表面张力γ<,cmc>(mN/m).研究了烷基芳基磺酸盐相对分子质量及其分布与表面性能的关系.平均相对分子质量432的5种分布cmc和γ<,cmc>值分别为:2.341和28.96(递增型分布);2.4...     

烷基芳基磺酸盐分子量及其分布对微乳液结构参数及热力学函数的影响

用稀释法求得了由自制的7种烷基芳基磺酸盐复配体系(AAS)/正丁醇/正癸烷/水组成的W/O型微乳液的结构参数,还求得了醇从油相转移到界面时的标准自由能,并计算出标准焓变和标准熵变。探讨了烷基芳基磺酸盐平均分子量及其分布对结构参数及热力学函数的影响。结果表明,分散相有效半径Re,内核水半径Rw,二者之差di和表面活性剂分子在每个液滴中的平均聚集数n值均呈现为正态分布<递减分布<均匀分布<递增分布<反正态分布;分散相颗粒总数Nd和分散相界面外层总面积Ad值均呈现为正态分布>递减分布>均匀分布>递增分布>反正态分布;-ΔG0o→i值呈现为正态分布(5.36 kJ/mol)<递减分布(5.49 kJ/mol)<均匀分布(5.64 kJ/mol)<递增分布(5.78 kJ/mol)<反正态分布(6.01 kJ/mol);ΔS0o→i值呈现为正态分布(26.88 J/(mol.K))<递减分布(27.12 J/(mol.K))<均匀分布(27.60 J/(mol.K))<递增分布(28.06 J/(mol.K))<反正态分布(29.23 J/(mol.K));Rw、Re、n、di、-ΔG0o→i、ΔH0o→i和ΔS0o→i值均随磺酸盐平均分子量的增大而增大;Nd、Ad值均随磺酸盐平均分子量的增大而减小;且在实验范围内,结构参数、-ΔG0o→i、ΔS0o→i与磺酸盐平均分子量均呈线性关系;后两者分别为y=0.0586x-17.916,y=0.2203x-61.275。     

烷基芳基磺酸盐的分子动力学模拟与自由能微扰计算

为研究不同结构的表面活性剂分子在溶液中胶束化能力的差异, 采用分子动力学方法模拟三种烷基芳基磺酸盐在真空和水溶液环境下的结构与相互作用. 利用自由能微扰(FEP)方法计算了水合自由能, 发现与用传统热力学表面张力法测定自制的烷基芳基磺酸盐结果一致. 研究表明: 烷基芳基磺酸盐在水溶液中的胶束化过程是自发进行的, 随着分子结构中芳环向长烷基链中间位置移动, 胶束化能力和胶束稳定性均下降; 疏水基周围水分子的“冰山结构”会影响胶束的稳定性, 而水分子中氢键的生存周期是反映冰山结构变化的重要指标; 同时, 亲水基与水分子间形成氢键的数目会增强或减弱分子脱离胶束体的趋势, 从而影响胶束结构的稳定性.     

离子液体中单电子转移活性自由基聚合法制备星形聚丙烯酰胺

以季戊四醇为原料,合成了2,2-二溴甲基-1,3-二溴丙烷(PEBr4),并以此为四官能度引发剂,Cu0粉/三-(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在离子液体中实现了丙烯酰胺(AM)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),得到了窄分子量分布的星形聚丙烯酰胺(PAM),Mw/Mn约为1.26(MGPCn=14.1×103,转化率为43.4%)。 采用1H NMR对PAM结构进行表征确认,并采用GPC测定了PAM的分子量及分子量分布;考察了水、单体/催化剂(引发剂)配比对聚合反应的影响。 结果表明,少量水的加入能够加快聚合反应,使链增长速率常数由kappp=0.042 4 h-1增加至kappp=0.148 6 h-1;催化剂、引发剂用量越大,AM的SET-LRP的聚合反应速率越快,聚合反应的可控性越好,Mn随催化剂用量的增大及引发剂用量的减小而增大,且与理论分子量相近,分子量分布均呈下降趋势。     

不同链长烷基芳基磺酸盐形成微乳液的性质

以Winsor相态图法和拟三元相图法研究了自制的3种不同链长烷基芳基磺酸盐在多组分体系中形成的微乳液的性质, 并考察了分子结构、无机盐和短链醇等的影响. 结果表明, 无机盐浓度的增加导致表面活性剂/正丁醇/正辛烷/NaCl/水形成的微乳液体系在一定温度下发生由WinsorⅠ→ WinsorⅢ→ WinsorⅡ型转变; 随着烷基芳基磺酸盐分子的长烷基链碳原子数的增加, 耐盐能力减弱, 增溶能力提高; 随着醇碳链的增大, 微乳区面积先增大后减小. 当烷基芳基磺酸盐分子结构固定时, 最大微乳液区域醇的选择依据符合Bansal理论. 醇的链长一定时, 随着烷基芳基磺酸盐分子的长烷基链碳原子数的增加, 微乳液的区域变小.     

系列十二烷基二甲苯基磺酸钠的合成与表面性能

以酰氯、邻二甲苯为原料,经傅-克酰基化反应、格氏反应、还原反应、磺化及中和5步反应,合成了6种结构明确的十二烷基二甲苯基磺酸钠异构体。用FT-IR、ESI-MS和1HNMR测试技术鉴定了中间产物和最终产物的结构。用滴体积法测定表面活性剂水溶液25℃时的表面张力,从而确定其临界胶束浓度,研究了支链结构对其表面性质的影响。6种表面活性剂(化合物Ⅰ～Ⅵ)的临界胶束浓度CMC(mmol/L)和表面张力γCMC(mN/m)分别为:Ⅰ0.25和30.00;Ⅱ0.50和28.21;Ⅲ0.79和28.10;Ⅳ1.00和27.01;Ⅴ2.00和26.41;Ⅵ2.50和26.40。结果表明,随着苯环由边缘移动至长链烷基的中间,表面活性剂的CMC增高,γCMC减小。