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低聚表面活性剂是具有多个亲水基团和亲油基团的新型表面活性剂,与传统只有一个亲水基团和亲油基团的表面活性剂相比,有更高、更优越的表面活性。目前研究较多的低聚表面活性剂是具有两个双亲成分的双子(Gemini)表面活性剂,而具有3个或4个双亲成分的三聚体、四聚体研究较少,本文合成的多季铵盐表面活性剂则属于具有4个双亲成分的低聚表面活性剂。本文综述了低聚表面活性剂的研究进展,介绍了低聚表面活性剂的性质及应用,在此基础上确定了论文的选题和研究内容。本课题以乙二胺、环氧氯丙烷和N,N-二甲基十二烷基叔胺为原料,合成了一种新型的低聚表面活性剂-四氯化·四[2-羟基-3-(十二烷基二甲基铵)丙基]乙二胺,产率为80.5%。采用红外光谱对产品的结构进行表征,利用亚甲基兰逆向滴定法测定多季铵盐表面活性剂的活性物含量为83.45%。应用悬滴法测定了25℃时多季铵盐表面活性剂水溶液的表面张力,其临界胶束浓度(cmc)为0.5mmol·L-1,表面张力(γcmc)为35.3mN·m-1,γcmc与传统表面活性剂DTAC和SDS基本相当,而cmc值低1-2个数量级。根据吉布斯吸附理论,计算了多季铵盐表面活性剂的饱和吸附量(Γmax)和单分子吸附面积(Amin),其Amin是传统表面活性剂的5-6倍。采用失重法测定了多季铵盐的缓蚀性能,实验表明多季铵盐对A3碳钢具有较好的缓蚀作用,在80mg/L时,缓蚀率为97.03%;采用Ross-mile泡沫法测定了多季铵盐的泡沫性能,并与DTAC和SDS进行对比,结果表明,多季铵盐的起泡性和泡沫稳定性都明显好于DTAC和SDS。考察了浓度、温度和无机盐等对多季铵盐泡沫性能的影响。随着浓度的增加,多季铵盐表面活性剂起泡性和稳泡性增强,达到临界胶束浓度后趋于平稳;随着温度的升高,多季铵盐起泡性略有增强,而稳泡性明显下降;随着Na+浓度的增加,多季铵盐起泡性先增强后减弱,加入Ca2+多季铵盐的起泡性略有增强;Na+、Ca2+使多季铵盐稳泡性先降低后增强。