新型硼酸酯的合成与应用

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硼酸酯表面活性剂作为一种特种表面活性剂,具有碳氢表面活性剂无法代替的长处,它不仅表面活性强,在抗静电、阻燃、抗磨、抗菌、抗腐蚀等领域有着优异的应用性能,并且无毒无公害、易于生物降解,是一类环境友好型的绿色化学品,在纺织、轻工、造纸等行业领域具有广阔的应用前景。   本文首次合成了三种绿色环保的新型硼酸酯表面活性剂,其中月桂醇二乙醇胺硼酸酯为油溶性表面活性剂,对矿物油具有较好的乳化性,实验得出它的最佳合成条件为:在氮气保护下,反应物月桂醇和硼酸摩尔比为0.9:1时,反应温度为110℃,反应时间为4h,待冷凝管中不再有水流出后,冷却至室温,继续加入与月桂醇等比例的二乙醇胺,缓慢升温至60℃,反应时间为2h,产率为87.8%。   甘油二乙醇胺硼酸酯和二甘醇二乙醇胺硼酸酯均为水溶性表面活性剂,其中甘油硼酸酯的酯化反应最佳条件,即在氮气保护下,甘油和硼酸在摩尔比为2:1的条件下,反应温度为90℃,反应时间为5h,产率为79.3%;二甘醇二乙醇胺硼酸酯的酯化反应的最佳条件为:在氮气保护下,二甘醇和硼酸在摩尔比为2:1的反应条件下,最佳反应温度为100℃,反应时间为6h,产率为75.3%。   本实验采用了加入二乙醇胺后处理方法,调整了产品的稳定性。通过实验表明:三种硼酸酯的稳定性得到了大大提高,从5小时增加到14天。   我们对最终合成的三种硼酸酯用红外光谱(IR)、核磁共振光谱表征(NMR),并对其乳化性、润湿性、起泡性、抗静电性等性质进行测试,并将三种表面活性剂进行比较。实验结果表明:与甘油硼酸酯和二甘醇硼酸酯相比,月桂醇硼酸酯时一种低泡、乳化性和抗静电性都比较好的表面活性剂,在抗静电方面性能尤为优良,在湿度为60%和温度为18℃的条件下,0.3%的月桂醇二乙醇胺硼酸酯可以使聚酯纤维的比电阻从10Ω·cm降低到108Ω·cm,可以作为一种抗静电剂使用。  
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