导　　师： 郑成

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 现代生活,人们更加注重穿着体验、生活品质和健康安全。酯基季铵盐作为一种绿色的阳离子型表面活性剂,凭借其优良的可生物降解性、织物整理柔软性以及抗菌效果,逐渐成为小分子碳长链烷基甲基季铵盐(如:D1821、DC-5700等)的理想替代品,受到人们的不断关注。而且,微波技术的引入也在不断提高季铵化反应过程的效率,节能降耗也成为合成工艺改进的重要目标。本论文通过分子设计和工艺改进,将微波高压的思路引入反应过程,以山嵛酸、N-甲基二乙醇胺(MDEA)以及γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTMO)为主要原料,经酯化和季铵化两步反应合成了山嵛酸双长链酯基有机硅季铵盐(SiQCCl),并通过单因素及正交实验对合成工艺进行了优化。其中,酯化反应的最佳工艺条件为:催化剂用量为3%,反应温度为190℃,物料摩尔比[n(山嵛酸):n(MDEA)]为1.7:1。在此条件下进行三次重复性实验,平均酸值为3.98 mgKOH/g;微波法促进季铵化反应的最优工艺条件为:设置微波功率为800 W,物料摩尔比为n(硅烷):n(酯胺)=1.2:1,反应温度170℃,溶剂用量为m(溶剂):m(原料)=0.8:1,反应时间为12 h。最优工艺下重复三次实验,平均转化率达96.60%。与传统加热工艺相比,微波-高压协同制备有机硅季铵盐的反应时间更短,转化率更高。采用红外光谱、核磁共振氢谱、质谱以及热重分析等对中间体及目标产物的结构进行了表征,与预期结果一致;通过高效液相色谱-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)测定季铵盐纯度达98.77%。在前期最佳的合成工艺基础上,进一步选取了系列中长碳链脂肪酸来制备双长链酯胺(DCEAC,n=9,11,13,15,17)和双长链酯基有机硅季铵盐(SiQCCl)。针对SiQCCl在水溶液中的表面张力、临界胶束浓度、增溶性能、乳化性能、润湿性能以及起泡性能等基本物理性能进行了系统地研究。对于不同碳链长度的有机硅季铵盐,临�

关 键 词： 微波 有机硅季铵盐 表面活性 抗菌作用 生物降解性 织物整理

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