1. 研究目的与意义
目的:使正负电荷同时处在同一链结上,增强纤维素的功能
意义:两性纤维素醚(Amphtotericcellulose,AC)是一种重要的离子型纤维素醚,而且纤维素具有可再生性、生物可降解性、生物相容性以及衍生化能力,从而使其在将来可能成为一种主要的化学资源。两性纤维素醚可以作为造纸湿部的助留助滤剂,也可以用来作为胶体稳定剂、润湿剂、润滑剂和吸附剂等等。两性纤维素醚在各个方面都有应用,如水处理领域,油田开采中应用,湍流减阻中应用,吸水材料中应用和日化产品中应用等应用。
2. 国内外研究现状分析
华南理工大学的李中华,乔卫红于2013年发表的《甜菜碱支链两性表面活性剂的合成及性能研究》,该研究从系列脂肪醇聚氧乙烯醚出发,设计、合成了系列甜菜碱支链两性表面活性剂,并对所合成的表面活性剂表面和界面性能进行了研究。首先,以系列脂肪醇聚氧乙烯醚为起始原料,合成中间体脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚。进一步合成两性表面活性剂N-[3-支链烷基聚氧乙烯醚(EO)n-2-羟丙基]-N,N-二甲基羧酸甜菜碱,质谱表征中间体和产物结构正确。提出了除去脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚中氢氧化钠的方法。其次,研究了脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚、甜菜碱支链两性表面活性剂的表面性能(25℃)。结果表明,GzC13(5)、GzC13(7)和GzC13(9)的cmc分别为0.032g.L-1、0.051g.L-1和0.074g.L-1,γcmc分别为27.14mN.m-1、29.32mN.m-1和31.54mN.M-1。当碳链结构相同时,随着亲水基中EO数的增加,表面活性剂的cmc及γcmc均增加。最后,研究了甜菜碱支链两性表面活性剂的油水界面性能(45℃)。结果表明,单独使用时,随着亲水基中EO数的增加,表面活性剂降低汕水界面张力能力均减弱;所合成的表面活性剂,对大庆二厂油水界面张力降低能力最强,一厂其次,四厂最弱;GzC13(7)与NaC1复配时,能够使大庆二厂油水界面张力降至10-3mN/m数量级;GzC13(5)与Na2C03复配时,能够使大庆一厂、四厂油水界面张力降至10-3mN/m数量级;所合成的表面活性剂间没有复配协同增效作用。
3. 研究的基本内容与计划
内容:甜菜碱型两性纤维素的制备。
一. 两性功能单体dmapaas的合成
1.将30.58g(0.11mol)dmapaa和50ml丙酮以及阻聚剂加入三口烧瓶中,将12.2g(0.1mol)1,3-丙酮磺内酯和15ml丙酮的混合物加入滴液漏斗中,在2h内逐滴加入烧瓶中,55℃下反应20h。
4. 研究创新点
创新点
1、在纤维素的一个支链上同时添加上阴阳离子或者基团
2、先把所需的正负基团反应合成一个团体,再与纤维素反应
