烷基糖苷APG的合成及其在紡織印染中的應用研究.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、配伍性能好、無毒、無刺激，可提高酶活力，易生物降解，對環(huán)境無污染等優(yōu)良的特性。
　　 本文對烷基糖苷的合成制備進行了研究，采用一步法合成工藝，即以月桂醇和葡萄糖為原料，在一定的條件下進行合成反應。本實驗對其催化劑的催化效率進行了探討，

2、實驗結(jié)果表明以十二烷基苯磺酸與吡啶復配的二元催化體系比單一催化劑具有更好的催化效率，能有效縮短反應時間，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行反應，避免了在反應結(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。
　　 本文對合成APG的反應溫度、醇糖比、催化劑用量、反應時間進行了四因素三水平的正交實驗。通過極差分析表明醇糖比

3、對糖苷得率的影響最大，反應時間對糖苷得率的影響相對較小。本文對合成工藝進行了優(yōu)化實驗，結(jié)果表明：在二元催化劑(酸與堿的摩爾比為4:1)作用下，反應溫度為120℃，反應時間為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對其組成和結(jié)構(gòu)進行了表征。結(jié)果表明，實驗合成的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鍵的骨架振動峰和C-O鍵及C-O-C鍵的伸縮振動峰，證明了糖苷結(jié)構(gòu)的存在。在對所得樣品進行HPLC分析后，可以清楚的看到所得樣品是一個混合物，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)對其碳氫疏水鏈的鹽析作用造成的。然而，在強堿體系下APGs分子葡萄糖部分去質(zhì)子化使得形成的膠束帶負電性導致NaOH的鹽

6、析效應相對較弱。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，但對離子型表面活性劑影響較小。
　　 實驗表明，APGs有優(yōu)良的發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性，電解質(zhì)的添加對其泡沫性能影響略微。硫酸鈉和氫氧化