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磺基甜菜碱型表面活性剂因为性能优异,越来越受到关注。本研究以现有的大宗阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(DBAC)为原料,经氯磺酸直接磺化开发了一类磺基位于芳香环上的两性离子型表面活性剂N-十二烷基-N,N-二甲基苄磺基甜菜碱(DBSB)。与传统磺基甜菜碱表面活性剂不同的是,DBSB用苄基连接季铵氮和磺酸根基团,而不是二碳、三碳或者四个碳的脂肪链作连接桥。为了符合工业化要求,对反应条件进行了优化,重点研究了DBSB与直链十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪酸钠皂以及月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱(HSB)的复配性能。具体研究内容和全文主要结论如下:以1,2-二氯乙烷为溶剂,对DBAC进行磺化合成了产物DBSB,通过重结晶对产物进行了提纯,并用红外(IR)、高效液相(HPLC)、电喷雾质谱(ESI-MS)以及核磁H谱(1HNMR)表征了其结构。考察了磺化剂用量、反应温度、反应时间等因素对实验的影响,确定了DBAC一步法合成DBSB的工艺条件:当控制好搅拌强度和所通入干燥空气的流速,物料在溶剂中浓度mDBAC/V(CH2CH2Cl2) = 0.125 g/mL,n(HSO3Cl):n(DBAC) = 3.8,T = 60℃,t = 20 h的条件下,DBAC的平均转化率为97.16%。研究了DBSB/LAS和DBSB/脂肪酸钠皂复配体系表面物化性能、抗硬水性能以及应用性能。结果表明,当LAS含量大于30%时,DBSB的克拉夫点约降低了70℃,极大的改善了其低温溶解性,并且在降低表面张力、起泡、稳泡及润湿方面,LAS与DBSB之间存在协同效应。当DBSB质量分数为15%时,DBSB/LAS二元体系的钙离子稳定性约为LAS单一体系的6倍,溶液所能承受的钙离子浓度达到3009 ppm,显示了良好的抗硬离子能力。而加入少量的DBSB,DBSB/LAS和DBSB/脂肪酸钠皂体系的去污效果均略优于LAS和脂肪酸钠皂单一体系,更为重要的是,在保持去污效果的前提下,DBSB能显著提高LAS及脂肪酸钠皂的抗硬水性能。因此,DBSB有望用于无磷洗涤剂或复合皂配方中作为高效抗硬水助剂。考察了45℃下,表面活性剂总浓度为0.1 wt%时,加入1%异戊醇(vol%),不同电解质浓度下DBSB/HSB体系的动态界面张力。结果表明,当NaCl浓度为3%时,DBSB/HSB体系的界面张力相对较低(0.42 mN/m),但没有形成超低界面张力的趋势。关于DBSB的界面性能,还有待进一步研究。