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本文研究了以葡萄糖和脂肪醇为原料合成新型非离子表面活性剂烷基多苷的工艺,并对其结构和性质进行了表征。在丁苷化反应中,采用单因素实验法讨论了催化剂的种类、剂糖比(摩尔比)、反应温度和醇糖比(摩尔比)对反应过程及结果的影响;在缩醛交换反应中,采用单因素实验法讨论了高碳醇加入量对反应过程及结果的影响;在此基础上,进行四因素三水平的正交实验,对C<,8>APG、C<,10>APG、C<,12>APG的合成工艺进行了优化,并利用IR,<'13>C NMR等测试技术对C<,12>APG的组成和结构进行了表征。
在丁苷化反应中,固定反应温度110℃,醇糖比6:1,剂糖比0.008:1的情况下,研究了硫酸、盐酸、对甲苯磺酸和硫酸与对甲苯磺酸的混酸等催化剂及混酸不同组成比例对反应催化效果的影响。结果表明以摩尔比为3:1的对甲苯磺酸与硫酸的混酸作催化剂,不仅可改善反应中的结块情况和产物颜色,而且还保持了较高的催化活性,整体催化效果较好。
在丁苷化反应中,研究了反应温度、醇糖比和剂糖比对反应的影响。结果表明,丁苷化反应时,以摩尔比3:1的对甲苯磺酸与硫酸的混酸作催化剂,最佳反应条件为反应温度110℃、剂糖比0.008:1,醇糖比6:1,此时体系澄清时间为16min,产物颜色为橙黄色,体系无结块产生,糖的转化率为98.5%。
在缩醛交换反应中,固定丁苷化反应条件和缩醛交换反应温度105℃~110℃,反应真空度0.85~0.95Mpa的情况下,研究了醇的碳链长度及加入量对反应影响。结果表明,随着醇碳链增长,沸点升高,体系的黏度增大,不利于反应的进行和残醇的脱除;增加高碳醇量,有利于反应向正方向进行,但高碳醇过量太大会增加产物后处理的难度。
在正交实验中,以产率为指标,研究了反应温度、剂糖比、醇糖比、高碳醇加入量对反应的影响。采用四因素三水平实验,以直观分析方法确定了C<,8>APG、C<,10>APG、C<,12>APG的最佳合成条件。
采用IR,<'13>CNMR等测试技术对C<,12>APG的组成和结构进行了表征。结果表明,本实验成功合成了C<,12>APG。
研究了不同碳链长度烷基多苷的表面张力、发泡力、乳化力和硬水稳定性等物化性能。结果表明,表面张力的降低与碳链长度的增加关系不大,硬水稳定性随碳链的增长而降低,乳化力随着碳链的增长而增大,发泡力和泡沫稳定性都随碳链长度的增加而增大。