您好,歡迎您來到核心期刊網!

科技類

所在位置:主頁 > 文章系列 > 科技類 >
牛油醇酰胺磷酸酯的性能研究

 覃超國(肇慶學院輕工化學系,廣東 肇慶526061) 
摘 要:將牛油醇酰胺磷酸酯鹽與其他磷酸酯鹽的性能進行分析比較。發現前者具有較低的吸濕性,良好的耐熱性、抗靜電性與潤濕性。 
關鍵詞:牛油醇酰胺磷酸酯;抗靜電性;潤濕性 
中圖分類號:TQ423.116  文獻標識碼:A 文章編號: 
磷酸酯鹽是一類具有多種性能的陰離子表面活性劑。它具有良好的抗靜電、乳化、潤濕、洗滌、增溶、分散、潤滑、防銹等性能[1]。國內的烷基磷酸酯碳鏈長度多為12以下,這種磷酸酯具有很好的抗靜電性,但易吸潮,吸潮后往往粘度很大。若作為滌綸短纖維油劑的組分,往往會造成纖維與纖維之間粘和力過大,因而產生纏輥等現象,造成纖維斷頭,紡紗不順利,降低勞動生產率[2]。長碳鏈磷酸酯鹽的缺陷則是它的表面張力大,潤濕性差,抗靜電性比短碳鏈磷酸酯鹽差;但耐熱性明顯比短碳鏈磷酸酯鹽好,吸濕性遠小于短碳鏈磷酸酯鹽,且由于在常溫下為固體,因而以其為主成分的滌綸短纖維油劑經烘干后,可在纖維表面形成固體潤滑膜,減少油劑的粘著性,是目前滌綸短纖維油劑的主要發展方向[3]。為了解決長碳鏈磷酸酯鹽在滌綸短纖維油劑中的應用缺陷,筆者以五氧化二磷為磷酸化劑與牛油醇酰胺進行磷酸化反應合成牛油醇酰胺磷酸酯鹽,在烷基碳鏈上引入酰胺基團,以降低其表面張力,提高其潤濕性和抗靜電性。本文將牛油醇酰胺磷酸酯與其他磷酸酯鹽的性能做了比較,發現前者具有較低的吸濕性,良好的耐熱性、抗靜電性與潤濕性,更加適合用作滌綸短纖油劑的抗靜電組分。 
2 實驗部分 
2.1 實驗樣品:牛油醇酰胺磷酸酯(自制). 十六醇(C16)磷酸酯鉀鹽(市售),十二醇(C12)磷酸酯鉀鹽(市售),氫氧化鉀(工業級) 
2.2 性能測定實驗內容:以自制的牛油醇酰胺磷酸酯與氫氧化鉀中和后的鉀鹽,同十六醇(C16)磷酸酯鉀鹽以及十二醇(C12)磷酸酯鉀鹽進行如下的性能比較:(1) 抗靜電性能:配制0.2%磷酸酯鹽水溶液500g,稱取滌綸無油絲15g,放入溶液中浸漬10min,取出后使絲的軋液率為100%,在100~105℃下烘干,平衡24h后測絲的比電阻值,比電阻越大表明抗靜電性越差[3]。(2) 吸濕性:準確稱取磷酸酯鹽2g,在濕度為85%的密封干燥器中平衡48h,測定磷酸酯鹽的增重率。增重率大表明磷酸酯鹽具有較大的吸濕性[3]。(3) 表面張力與潤濕性:按GB11278-1989的方法,用JZHY-1型表面張力儀測定。(4) 乳化性:按GB/T6369-1986的方法測定其乳化能力。(5) 起泡性:按GB/T7462-1994的方法用羅氏泡沫儀測定。(6) 耐熱性:準確稱取磷酸酯鹽2g,在105℃下烘2h后稱重,再在150℃下烘2h,稱重,計算磷酸酯鹽在150℃下的失重率。失重率越大表明磷酸酯鹽的耐熱性越差[3]。 
3、測試結果與討論 
3.1牛油醇酰胺磷酸酯鹽的性能測試結果(見下表) 
性能指標 牛油醇酰胺磷酸酯鹽 C16磷酸酯鹽 C12磷酸酯鹽 
抗靜電性/(Ω•cm-1) 1.2×108 1.8×109 4.9×107 
吸濕性/% 15.1 11.6 41.2 
表面張力/(dyn•cm-1) 34.6 44.8 31.24 
潤濕性/s 10.7 13.5 9.6 
乳化性/s 386 289 304 
起泡性/mL (30min,60min,120min) 89,62,35 68,60,45 122,72,56 
150℃耐熱性/% 13.1 21.8 40.3 
干燥后狀態 固 固 漿狀 
3.2 討論:(1) C16磷酸酯鹽的抗靜電性明顯低于C12磷酸酯鹽。這是因為磷酸酯鹽的烷基鏈越長,分子中的親水基團比例越小,會使疏水性增加,吸濕性下降,進而抗靜電性下降。但牛油醇酰胺磷酸酯鹽而與C12磷酸酯鹽的抗靜電性相仿,是因為牛油醇酰胺磷酸酯鹽具有酰胺基團,該基團具有一定的抗靜電性。(2) 牛油醇酰胺磷酸酯鹽與C16磷酸酯鹽的吸濕性相差不大,而且干燥后狀態均為固態。原因是牛油醇酰胺磷酸酯鹽中碳鏈長度是十八,酰胺基團是親水性,但在此對牛油醇酰胺磷酸酯鹽的吸濕性貢獻不大。因而牛油醇酰胺磷酸酯鹽與C16磷酸酯鹽干燥后在纖維上都可以形成固體保護膜,從而避免了由于磷酸酯鹽吸濕后油劑發粘造成纖維在紡紗時發生纏輥的現象[5]。(3) 牛油醇酰胺磷酸酯鹽與C12磷酸酯鹽的表面張力、潤濕性相近,遠比C16磷酸酯鹽的要好。隨著烷基鏈的增大,磷酸酯鹽的水溶性大大下降,其表面活性降低,表面張力增大,因此造成C16磷酸酯鹽的表面張力、潤濕性較差;牛油醇酰胺磷酸酯鹽因有酰胺基團與磷酸酯基團的共同作用,對其表面張力及潤濕性均有很大的正面提高。(4) 牛油醇酰胺磷酸酯鹽與C16磷酸酯鹽的起泡性相差不大,遠小于C12磷酸酯鹽。在理論上,牛油醇酰胺磷酸酯鹽與C12磷酸酯鹽的表面張力、潤濕性相近,其起泡性也應該與C12磷酸酯鹽相差不大,但實驗結果并非如此。原因是在合成牛油醇酰胺磷酸酯鹽過程中,存在具有抑泡與消泡功能的二甘酯、單甘酯等物質,因此其泡沫性與C16磷酸酯鹽相差不大。(5) 在乳化性方面,牛油醇酰胺磷酸酯鹽優于C16磷酸酯鹽及C12磷酸酯鹽。(6) 由于相對分子質量的增加,牛油醇酰胺磷酸酯鹽與C16磷酸酯鹽均具有良好的耐熱性。 
4 結論:(1)牛油醇酰胺磷酸酯鹽的抗靜電性、表面張力、潤濕性與C12磷酸酯鹽相近;而耐熱性明顯好于后者,吸濕性則遠小于C12磷酸酯鹽,在干燥狀態下呈固體。(2)牛油醇酰胺磷酸酯鹽與其它磷酸酯鹽相比,更適合用作化纖油劑的抗靜電劑。用它作為抗靜電組分配制的油劑具有很好的抗靜電性,在高濕條件下粘度小,具有更好的氣候適應性,適合目前化纖生產的高速化工藝要求。 
參考文獻: 
[1] 唐永凡. 磷酸酯鹽型表面活性劑[J].石油與天然氣化工,1995,24(1):28. 
[2]劉燕軍.葛啟.徐進云.周存. 高碳醇C_18磷酸酯合成工藝的研究[J].天津工業大學學報,2002,4:51-53. 
[3] 徐國玢. 林景和.滌綸短纖紡絲油劑[J].合成纖維工業,1989,12(6):51-53. 
[4] 王文. 滌綸短纖油劑粘著性能研究[J].合成技術及應用,2003,6:22. 

核心期刊網 版權所有
18禁止午夜福利体验区_午夜不卡无码中文字幕影院_japanese日本熟妇多毛