论文部分内容阅读
木质素是地球上储量极其丰富的天然芳香族化合物。从制浆和造纸废液中提取的木质素通常称为工业木质素。到目前为止,只有极少量的工业木质素得到有效利用,而其中大部分被作为燃料或废物处理,因此,对木质素的高附加值利用一直是人们长期关注的问题。松香是一种丰富的可再生资源,广泛应用于表面活性剂等领域。本文以木质素、歧化松香和二胺为原料,通过Mannich反应制得三种脱氢枞酸基木质素阳离子乳化剂,并对以上目标产物的合成条件、基本物化性能作了相关的研究,主要研究内容如下:1.脱氢枞酸基木质素阳离子乳化剂的合成及表征。以歧化松香为原料提取脱氢枞酸,将所得脱氢枞酸与氯化亚砜反应制得脱氢枞酸酰氯,再与乙二胺、丁二胺和已二胺反应生成相应的脱氢枞酸酰胺,用制备液相对酰胺进行分离提纯得脱氢枞酸单酰胺,再与木质素和甲醛进行Mannich反应在木质素中引入脱氢枞酸基亲油基团,最后与二乙烯三胺和甲醛反应引入亲水基团制得三种脱氢枞酸基木质素阳离子乳化剂。GC、FT-IR、HPLC、1H-NMR分析表明,气相色谱分析表明提纯后脱氢枞酸含量为95.7%,所合成的酰胺中脱氢枞酸单酰胺的含量为71%~86%。目标产物的表面张力测定表明,合成时木质素与脱氢枞酸单酰胺的摩尔比为1:0.25。2.研究了三种脱氢枞酸基木质素阳离子乳化剂在弱酸性水溶液中的聚集行为。溶解度、CAC、粒径、Zeta电位测试表明:三种乳化剂溶解度约为2g,分别在215nm和280nm处有较强的紫外吸收,其CAC约为0.119~0.129g/L。随着乳化剂浓度的增加,Zeta电位增大,粒径先增加后减小,加定量盐后Zeta电位下降。3.研究了三种脱氢枞酸基木质素阳离子乳化剂的基本表面物化性能。表面张力、CMC、乳化性能、起泡性能、HLB等测试表明:木质素乳化剂在没有引入脱氢枞酸基团时,溶液的表面张力为45.6mN/m,引入脱氢枞酸基亲油基团后在29~31mN/m之间,表面活性明显提高;加入定量盐后,表面张力为32~36mN/m。三种乳化剂溶液的CMC大约都为5g/L,HLB均为12,并具有良好的乳化性能与一定的起泡性能。