2結果與討論

2.1產品合成及表(biao)征(zheng)

圖2原料及產物的紅外譜(pu)圖

工業雙(shuang)戊(wu)(wu)烯(xi)(xi)(xi)中除了百分之十左右的α-松油(you)(you)烯(xi)(xi)(xi)具(ju)有(you)共軛雙(shuang)鍵(jian)能(neng)直接與(yu)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)發生(sheng)D-A加成(cheng)反應外，γ-松油(you)(you)烯(xi)(xi)(xi)、雙(shuang)戊(wu)(wu)烯(xi)(xi)(xi)等(deng)均(jun)需(xu)在催化劑作用下發生(sheng)異構化，轉化為(wei)以α-松油(you)(you)烯(xi)(xi)(xi)為(wei)主的含有(you)共軛雙(shuang)鍵(jian)的單(dan)環單(dan)萜(tie)(tie)才能(neng)與(yu)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)發生(sheng)反應生(sheng)成(cheng)萜(tie)(tie)烯(xi)(xi)(xi)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)加合物，萜(tie)(tie)烯(xi)(xi)(xi)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)加合物再分別與(yu)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)(400,600,1 000,2 000,4 000)進行(xing)反應得到對(dui)應的目標產(chan)物，分別為(wei)聚(ju)(ju)(ju)(ju)萜(tie)(tie)烯(xi)(xi)(xi)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)400酯(zhi)(Ⅰ)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)萜(tie)(tie)烯(xi)(xi)(xi)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)600酯(zhi)(Ⅱ)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)萜(tie)(tie)烯(xi)(xi)(xi)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)1000酯(zhi)(Ⅲ)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)萜(tie)(tie)烯(xi)(xi)(xi)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)2000酯(zhi)(Ⅳ)和聚(ju)(ju)(ju)(ju)萜(tie)(tie)烯(xi)(xi)(xi)馬(ma)(ma)來(lai)(lai)酸(suan)酐(gan)(gan)(gan)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)4000酯(zhi)(Ⅴ)。

2.1.2相對(dui)分(fen)(fen)子質量(liang)和(he)聚(ju)合度(DP)根(gen)據GPC測試(shi)得到的相對(dui)分(fen)(fen)子質量(liang)、聚(ju)合度(DP)結果如表1所示。

表1 5種表面活性(xing)劑的相對(dui)分子質(zhi)量及聚合度(DP)

由表1可知，5種高分(fen)子(zi)(zi)表面活(huo)性(xing)劑的重均相對(dui)分(fen)子(zi)(zi)質(zhi)量在1 643～5 267之間，萜烯馬來酸(suan)酐與聚乙二醇2 000反應得(de)到(dao)的表面活(huo)性(xing)劑重均相對(dui)分(fen)子(zi)(zi)質(zhi)量最大(da)，表面活(huo)性(xing)劑的聚合度(du)隨著聚乙二醇相對(dui)分(fen)子(zi)(zi)質(zhi)量的增大(da)呈先增大(da)后減小的趨勢(shi)，化合物Ⅱ聚合度(du)最大(da)，為4.9。

2.2表面活性性能

圖3 5種(zhong)表面(mian)活性劑的γCMC-C曲線

2.2.1 CMC及γCMC將5種(zhong)聚萜烯(xi)馬來(lai)酸酐(gan)聚乙二醇酯(zhi)高(gao)分(fen)子表面(mian)(mian)活性劑配(pei)成一定濃度的水溶液(ye)，通過Wilhelmy板測(ce)試法(fa)，利用Sigma 701表面(mian)(mian)張力儀(yi)測(ce)定，作出γCMC-濃度(C)曲線，如圖3所示。

由圖3可(ke)見，25℃時表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)表面張力(li)隨著(zhu)溶(rong)液質(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)(du)的(de)(de)增大(da)而減小(xiao)。當(dang)濃度(du)(du)(du)達(da)到一(yi)定值(zhi)時，溶(rong)液表面張力(li)降到最低值(zhi)，此時再增加質(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)(du)，溶(rong)液表面張力(li)幾乎不變(bian)。表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)CMC值(zhi)和γCMC具體見表2。由表2可(ke)知，5種表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的(de)(de)CMC值(zhi)分別為(wei)6.5、2.1、2.7、3.3和5.5 g/L，對(dui)應的(de)(de)γCMC分別為(wei)42.0、38.2、39.8、42.1和33.7 mN/m。CMC和γCMC隨著(zhu)聚(ju)乙二(er)醇相對(dui)分子質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)增大(da)呈現先(xian)減小(xiao)后增大(da)的(de)(de)趨勢，化(hua)合物Ⅱ的(de)(de)CMC值(zhi)和γCMC最佳。

2.2.2 EP、FP和HLB值(zhi)5種表(biao)面活性(xing)劑的(de)乳化性(xing)能、泡沫(mo)性(xing)能及(ji)親水親油平衡值(zhi)如表(biao)2所示。

表(biao)2 5種表(biao)面活性劑的表(biao)面活性

表(biao)面(mian)活性(xing)劑可(ke)以(yi)顯著(zhu)降低水(shui)/油界(jie)面(mian)張(zhang)力(li)，同(tong)時在(zai)界(jie)面(mian)吸附形(xing)成界(jie)面(mian)膜(mo)，界(jie)面(mian)膜(mo)強度越(yue)大，乳(ru)狀液越(yue)穩定，分(fen)水(shui)時間越(yue)長，乳(ru)化能(neng)力(li)越(yue)強。由(you)表(biao)2可(ke)知，5種表(biao)面(mian)活性(xing)劑隨(sui)著(zhu)聚(ju)乙(yi)二醇相對分(fen)子質量的增大，乳(ru)化性(xing)能(neng)降低，表(biao)面(mian)活性(xing)劑Ⅰ乳(ru)化性(xing)能(neng)最好，達(da)到(dao)780 s。

泡(pao)(pao)沫是由(you)于空氣(qi)(qi)和其他氣(qi)(qi)體(ti)從液(ye)面(mian)下通入，液(ye)體(ti)發生膨脹，并以液(ye)膜將氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)包圍(wei)而成的，表面(mian)活性(xing)劑Ⅴ的起(qi)泡(pao)(pao)性(xing)較好，起(qi)泡(pao)(pao)高度達到64 mm，5 min后對應的泡(pao)(pao)沫高度為23 mm。

HLB值是表面活性(xing)(xing)劑(ji)親(qin)(qin)水-親(qin)(qin)油平衡的(de)(de)定(ding)量(liang)反映(ying)。HLB值越(yue)(yue)(yue)大，親(qin)(qin)水性(xing)(xing)越(yue)(yue)(yue)強，HLB值越(yue)(yue)(yue)小，親(qin)(qin)油性(xing)(xing)越(yue)(yue)(yue)強。5種表面活性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)HLB值均大于(yu)16，具有較好(hao)的(de)(de)親(qin)(qin)水性(xing)(xing)；隨著聚(ju)乙二醇相(xiang)對分子質量(liang)的(de)(de)增大，HLB值呈(cheng)增大的(de)(de)趨勢，可(ke)用作O/W型乳化(hua)劑(ji)、洗(xi)滌劑(ji)、增溶劑(ji)等。

3結論

3.1以工業雙戊(wu)烯(xi)(xi)為原料(liao)，先合成萜烯(xi)(xi)馬來酐(gan)加合物，再(zai)分(fen)別與不同相對(dui)(dui)分(fen)子(zi)質量的(de)聚乙二(er)醇(400，600，1 000，2 000，4 000)反應，合成了(le)5種聚萜烯(xi)(xi)馬來酸酐(gan)聚乙二(er)醇酯高分(fen)子(zi)表面活性(xing)劑(Ⅰ～Ⅴ)，并用紅外光譜儀和凝膠色譜儀對(dui)(dui)結構進行了(le)確證。

3.2 5種(zhong)聚(ju)(ju)萜(tie)烯馬來酸酐聚(ju)(ju)乙(yi)二(er)(er)醇酯高分子(zi)表(biao)面(mian)活性劑(ji)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)的CMC值分別為6.5、2.1、2.7、3.3和(he)5.5 g/L，γCMC分別為42.0、38.2、39.8、42.1和(he)33.7 mN/m。隨著(zhu)聚(ju)(ju)乙(yi)二(er)(er)醇相對(dui)分子(zi)質(zhi)量(liang)的增大(da)(da)CMC和(he)γCMC均呈現先(xian)減小(xiao)后(hou)增大(da)(da)的趨勢，化(hua)合(he)物Ⅱ表(biao)面(mian)活性最佳；隨著(zhu)聚(ju)(ju)乙(yi)二(er)(er)醇相對(dui)分子(zi)質(zhi)量(liang)的增加，聚(ju)(ju)合(he)度(du)(DP)先(xian)增大(da)(da)后(hou)減小(xiao)，化(hua)合(he)物Ⅱ聚(ju)(ju)合(he)度(du)最大(da)(da)，為4.9。

3.3 5種(zhong)(zhong)表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)均(jun)具有很好(hao)的(de)乳化性(xing)能(EP)，且(qie)隨(sui)著(zhu)聚乙(yi)二醇(chun)相對分(fen)子質(zhi)量的(de)增大(da)(da)，EP逐漸減小(xiao)，表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)Ⅰ乳化性(xing)能最好(hao)，達(da)到(dao)780 s。5種(zhong)(zhong)表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)均(jun)具有很好(hao)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)性(xing)能(FP)，表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)Ⅴ的(de)起泡(pao)(pao)性(xing)最好(hao)，起泡(pao)(pao)高度(du)達(da)到(dao)64 mm，5 min后(hou)對應的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)高度(du)為(wei)23 mm，5種(zhong)(zhong)表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)HLB值(zhi)均(jun)大(da)(da)于(yu)16，具有較好(hao)的(de)親水性(xing)，且(qie)隨(sui)著(zhu)聚乙(yi)二醇(chun)相對分(fen)子質(zhi)量的(de)增大(da)(da)，HLB值(zhi)增大(da)(da)，親水性(xing)增強。