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本文以壬基酚,腰果酚,十二烷基酚等三种廉价易得的烷基酚为原料,首先由烷基酚与环氧氯丙烷发生醚化反应,生成烷基酚缩水甘油醚,再由缩水甘油醚与胺发生胺化反应,生成叔胺,最后由叔胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应,生成甜菜碱型两性离子表面活性剂。本文精细合成了6种结构明确的烷基芳基甜菜碱型两性离子表面活性剂,代号分别为:C9SB1、C9SB2、C12SB1、C12SB2、C15SB1和C15SB2。采用正交试验法确定了中间体的最佳合成工艺条件。利用滴体积法系统地研究了甜菜碱型两性离子表面活性剂的胶束化热力学性能。考察了温度、烷基碳链长度、乙醇和聚丙烯酰胺的引入,对甜菜碱型两性离子表面活性剂的胶束化热力学性能的影响,得到临界胶束浓度(cmc)、临界胶束浓度下的表面张力(γcmc)、饱和吸附量(Γmax)、饱和吸附面积(Amin)、降低表面张力的效率因子(pC20)、胶束化过程的吉布斯自由能变(Δ Gmθ)、胶束化焓变(Δ Hmθ)和胶束化熵变(Smθ)的变化规律。实验结果表明,实验合成的表面活性剂形成胶束的过程是自发、吸热的,主要由熵驱动。在所研究的三个温度范围内,cmc、γcmc、 ΔGmθ、 ΔHmθ、 ΔSmθ和-T ΔSmθ,均随温度的升高而减小;在相同温度下,表面活性剂随烷基链长的增加,cmc、γcmc和Γmax减小,Amin、 pC20增加;表面活性剂在加入乙醇后,cmc、Γmax、 ΔGmθ减小,γcmc、Amin增加;表面活性剂溶液中引入聚丙烯酰胺后,表面活性剂溶液的cmc增大。聚丙烯酰胺的分子量越大,cmc增大的越多;表面活性剂的胶束化作用存在焓-熵补偿现象,补偿温度Tc在(291±2)K范围内。利用ε-β“鱼状”相图法,研究了所合成的两性表面活性剂在不同因素条件下所形成的微乳液的性质。实验结果表明,C15SB1/短链醇/烷烃/NaCl/水体系在形成中相微乳液时,随着短链醇碳链的增加,短链醇平衡界面膜所占的质量比(As)和短链醇在油水相中的平均溶解度(Ao,w)增大,最佳增溶参数(SP*)和表面活性剂在油水相中的平均溶解度(So,w)减小,所形成的微乳液体系增溶能力增强。随着不同油相的烷烃的碳链的增长,εE、βE、SP*、As和Ao,w都增大,So,w减小。正癸烷做油相时,微乳液体系的增溶能力相对正辛烷和正庚烷做油相时的增溶能力要强。