松香改性殼低聚糖非離子表面活性劑制備及性能研究.pdf

1、非離子高分子表面活性劑有優(yōu)良的界面吸附能力，并能表現(xiàn)出較好的乳化、成膜、增稠、絮凝、分散和增溶等性能，可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、石油、化工、和紡織及化妝品等領(lǐng)域。課題主要研究了脫氫樅酸縮水甘油酯(DHAGE)和脫氫樅酸烯丙酯(DHAAE)及接枝殼低聚糖(DHAGE-g-LMWCTS)和DHAAE-殼低聚糖共聚物(DHAAE-g-LMWCTS)等含松香和殼聚糖(CTS)結(jié)構(gòu)的非離子高分子表面活性劑的制備條件，并考察了產(chǎn)物的表面活性、乳化和泡

2、沫性能。
　　通過乙醇胺成鹽法從歧化松香中分離出脫氫樅酸(DHA)，并以脫氫樅酸鈉(DHA-Na)和環(huán)氧氯丙烷(ECH)為原料，經(jīng)縮合反應(yīng)制備DHAGE;探討了溶劑和催化劑類型及反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和物料比對DHAGE收率的影響，用FT-IR、GC-MS、1H NMR表征了DHAGE結(jié)構(gòu)，環(huán)氧值分析法測定了產(chǎn)物中DHAGE的含量。結(jié)果表明，制備DHAGE的適宜條件為:二甲苯為溶劑，四丁基溴化銨為催化劑，反應(yīng)時間和溫度分別為4.0 h

3、和95℃，ECH對DHA-Na的摩爾比4.0∶1.0;在此條件下DHAGE的收率可達(dá)83.1％。
　　分別通過酰氯化法和DHA-Na法制備DHAAE。其中酰氯化法的實驗結(jié)果為:以脫氫樅酰氯為原料，二氯甲烷為溶劑，吡啶為縛酸劑，2，2，6，6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)為阻聚劑，烯丙醇與脫氫樅酰氯的摩爾比為1.0∶1.0，反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間分別為50℃和5.0h，此條件下DHAAE的收率為82.0％。DHA-Na法的實驗結(jié)

4、果為:利用DHA-Na與氯丙烯縮合制備DHAAE，反應(yīng)條件為:N，N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為相轉(zhuǎn)移催化劑，反應(yīng)時間和溫度分別為7.0 h和45℃，氯丙烯對DHA-Na的摩爾比2.5∶1.0，此條件下DHAAE的收率為55.0％。用FT-IR、1HNMR、GC-MS等表征了DHAAE的結(jié)構(gòu)。
　　以亞硝酸鈉為氧化劑，使CTS在不同條件下氧化降解并生成不同分子量的水溶性殼低聚糖(LMWCTS)

5、;LMWCTS與DHAGE的加成縮合及LMWCTS與DHAAE接枝共聚，分別得到DHAGE-g-LMWCTS和DHAAE-g-LMWCTS，并用FT-IR與1H NMR表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，通過重量分析法確定了產(chǎn)物的取代度，拉環(huán)法測定了產(chǎn)物水溶液的表面張力，甲苯為模擬油評價了兩種產(chǎn)物的乳化性能，震蕩法研究了產(chǎn)物的泡沫性能。
　　表面活性研究結(jié)果表明:(1)相近取代度下，DHAGE-g-LMWCTS水溶液的γcmc隨著LMWCTS分子量

6、的減少而降低;對于分子量為10814的LMWCTS經(jīng)改性得到的取代度為17％的DHAGE-g-LMWCTS，其在水溶液中的臨界膠束濃度(CMC)為1.5g/L，對應(yīng)的γcmc為52.47mN/m;對于分子量為20879的LMWCTS經(jīng)改性得到的DHAGE-g-LMWCTS，其γcmc隨取代度的上升而下降;取代度為28.0％的DHAGE-g-LMWCTS水溶液的CMC為2.0g/L，對應(yīng)的γcmc為51.88mN/m。(2)相近取代度下，

7、DHAAE-g-LMWCTS水溶液的γcmc隨LMWCTS分子量的減少呈現(xiàn)先降后增的趨勢，對于分子量為24600的LMWCTS改性得到的取代度為20.5％的DHAAE-g-LMWCTS，其在水溶液中的CMC為0.5g/L，對應(yīng)的γcmc為51.22mN/m;分子量為27357的LMWCTS改性得到的DHAAE-g-LMWCTS，其γcmc隨取代度的增加而減小;取代度為19.0％的DHAAE-g-LMWCTS在水溶液中的CMC為2.0g/

8、L，對應(yīng)的γcmc為51.90mN/m。
　　乳化和泡沫性能研究結(jié)果表明，通過甲苯-水體系法和震蕩法分別測定DHAGE-g-LMWCTS(取代度19.5％，LMWCTS分子量為27357)、DHAAE-g-LMWCTS（取代度為11.0％，分子量為20879）、LMWCTS（分子量為27357）、單甘脂、蔗糖酯和司盤-80的乳化時間為，228s、211s、14s、14s、114s、52s;泡沫高度為，18.3mm、16.0mm、0