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含多个亲水基团的超长碳链甜菜碱是一种既有较好柔软性又有良好亲水性功能的绿色表面活性剂,在纺织工业上具有良好的应用前景。本课题以芥酸、3-二甲胺基丙胺、环氧氯丙烷(ECH)、NaHSO3为原料,在微波辐射的条件下,经开环反应、酰胺化反应及季铵化反应3步合成了新型的两性表面活性剂:芥酸酰胺丙基羟基磺酸甜菜碱(EHSB)。分别对中间体3-氯-2-羟基丙磺酸钠(CHPS-Na)和芥酸酰胺丙基二甲基胺(EAPDMA)及最终产物EHSB进行纯化,经FTIR,1HNMR分析鉴定了中间体及最终产物的结构。通过单因素试验和正交试验重点讨论了在微波合成中酰胺化反应和季铵化反应的工艺条件,并分别与传统法作对比。同时考察了EHSB水溶液的基本性能。此外,还将EHSB与乳化剂1305配制成乳液,通过单因素实验考察了各组分对乳液稳定性的影响,从而得出最佳工艺条件。配制系列浓度的乳液分别对棉拉架布和增白布做处理,考察了织物的柔软性、抗黄变性及亲水性,并与D1821、市售有机硅和LHSB作对比。此外通过SEM观察处理前后织物纤维表面形貌的变化。结果如下:1、微波辐射下开环反应的工艺条件:n(NaHSO3):n(ECH)=1.1:1,水用量为总反应物质量的1.3倍,反应温度70℃,反应时间30min,微波功率500W。中间体CHPS-Na的收率为85%。与传统法作对比,其结果为:在达到相同收率85%时,微波合成所消耗的时间仅为传统法的16.7%。2、微波辐射下酰胺化反应的优化工艺条件:氮气保护,反应温度160℃,反应时间90min,n(芥酸):n(3-二甲胺基丙胺)=1:1.1,微波功率400W,芥酸的转化率为75.5%。相同条件下采用传统法合成的转化率为45.6%。延长反应时间,当两者转化率均达到90%时,微波法合成中间体EAPDMA所耗时间仅为传统法的33.33%。3、微波辐射下季铵化反应的优化工艺条件:氮气保护,反应温度为90℃,反应时间为40min,n(EAPDMA):n(CHPS-Na)=0.9:1,溶剂为V异丙醇:V水=1:2,溶剂用量45mL,微波功率500W。叔胺的转化率为80.2%。相同条件下采用传统法合成的转化率为15.1%。延长反应时间,当两者转化率均达到90%时,微波法合成最终产物EHSB所耗时间仅为传统法的21.25%。4、产物EHSB水溶液的性能研究:产物的Krafft点在0℃以下;25℃时临界胶束浓度为1.38×10-4mol/L,γcmc为16.0mN/m;EHSB具有良好的増溶性、稳泡性及生物降解性;在煤油-水及四氯乙烯-水这两种体系中其乳化性较好;起泡性较差。5、EHSB乳液优化工艺条件:以配制100g EHSB乳液A(20%wt)为例,冰醋酸用量为EHSB质量的10%,1305用量为EHSB质量的20%时,该乳液的稳定性(耐高温、耐盐、耐碱)好,且常温保存1个月后依旧稳定。乳液A中EHSB的百分含量在20%-50%的范围内其稳定性依旧良好。6、产品EHSB乳液的应用性能:该产品对织物具有较好的柔软性,有一定的亲水性,抗黄变性能一般。与市售的有机硅、D1821及LHSB相比,其柔软性能大小为:市售的有机硅>EHSB>D1821>LHSB;抗黄变性能大小为:LHSB>D1821>EHSB>市售的有机硅;亲水性能大小为:LHSB>D1821>EHSB>市售的有机硅。在SEM下观察处理前后织物纤维的表面形貌,与处理前的空白样相比,被产品EHSB乳液处理后的织物纤维表面明显变得光滑,其中被处理过5次的织物光滑效果更为显著。