摘要

以油醇為原料經烷氧基化反應合成了油醇聚氧乙烯醚（OEn，n=3，5，7）和油醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚（OE3P3），對其表面活性、潤濕性、乳化性、泡沫性及以其為乳化劑制備的液晶型乳液的性質進行了研究。結果表明，OEn的臨界膠束濃度（cmc）隨著分子中EO加合數的增多而減小，其臨界膠束濃度時的表面張力（γcmc）為33~34 mN/m，OE3P3的表面活性與OE3相差不大。隨著OEn分子結構中EO加合數的增加，其動態表面活性、潤濕性增強；與OE3和OE7相比，OE5具有較低的乳化性和較高穩泡性，在OE3分子中引入PO基團可以提高其動態表面活性、潤濕性和乳化性，但會顯著降低其穩泡性。以油醇烷氧基化物為乳化劑制備的乳液都形成了層狀液晶且屬于剪切變稀體系，加入OE3的乳液體系具有較好的穩定性。

非離子表面活性劑是一類在水溶液中不發生電離的表面活性劑，因其具有良好的抗硬水、乳化、潤濕、去污等性能，自20世紀30年代開始應用于紡織工業后，迅速發展并已廣泛應用于農藥、醫藥、洗滌劑、化妝品等領域。常見的非離子型表面活性劑是聚氧乙烯（EO）及聚氧丙烯（PO）的衍生物。根據中國洗協表面活性劑專業委員會的統計，2021年非離子表面活性劑的總產銷量分別為202.79萬t和197.74萬t，其中脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO2+3、AEO7+9）及其他脂肪醇醚類非離子表面活性劑的產銷量分別為81.96萬t和77.11萬t，幾乎占到所有非離子表面活性劑總產銷量的40%。

脂肪醇聚氧乙烯醚類（CnEOm）非離子表面活性劑的表面活性及其在水溶液中的聚集行為已經被廣泛研究，其性質隨著烷基鏈長度、聚氧乙烯基加合數以及溫度的變化而發生變化。在長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑（如14，18，22，28-四甲基二十六醇聚氧乙烯醚，C30EO9）的水溶液體系中，表面活性劑分子的內聚力隨著烷基鏈的增長而增加，因而在水溶液中具有豐富的相行為，然而較低的溶解度使其在室溫下難以形成自聚體，限制了長鏈CnEOm的應用。烷基鏈中的雙鍵可以降低結晶態的堆積效率，從而提高其在水溶液中的溶解度。1997年，Kazuki Shigeta等人對25℃下油醇聚氧乙烯醚（EO加合數n=5，10，20）水溶液體系的相行為進行了研究。研究表明，油醇聚氧乙烯醚/水體系在各種組成范圍內都為液態，其可以在水溶液中自聚集形成六角相和層狀液晶，四種各向同性液晶，海綿相和反六角相液晶。2001年該課題組又對含有較多聚氧乙烯基的油醇聚氧乙烯醚（EO加合數n=10.7，19.2，30.1，50.8）水溶液體系的相行為、膠束結構和濁點進行了研究。與EO基團一樣，PO基團對表面活性劑的性能也具有重要的影響。關于油醇聚氧乙烯以及聚氧丙烯的衍生物硫酸酯陰離子表面活性劑的報道相對較多，而關于其非離子表面活性劑的應用性能報道幾乎沒有。另外，由于CnEOm常用的上游原料C12-14脂肪醇進口依賴度較高，其價格受馬來西亞、印度尼西亞油脂產出國貿易和政策影響較為明顯，因此開發高碳不飽和脂肪醇系表面活性劑對開辟表面活性劑新原料途徑和來源具有重要的現實意義。

本文以油醇為原料，經烷氧基化后制備油醇聚氧乙烯醚（OEn，n=3，5，7）和油醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚（OE3P3），并對4種油醇烷氧基化物的平衡和動態表面張力、潤濕性、乳化性及以其為乳化劑制備的液晶型乳液的性質進行研究，考察低加合數的EO、PO基團對其性質的影響，以豐富油醇聚氧乙烯以及聚氧丙烯衍生非離子表面活性劑的理論研究，并為其在應用領域的實際應用提供相關理論數據。

1實驗部分

1.1主要材料、試劑與儀器

油醇（牌號75BJ），工業品，新日本理化株式會社；環氧乙烷（w>99%），工業品，山西化研科技有限公司；環氧丙烷（w≥99%），分析純，國藥集團化學試劑有限公司；氫氧化鉀（w≥95%）、液體石蠟（w≥99%），分析純，天津科密歐化學試劑有限公司；鯨蠟硬脂醇（w≥99%），分析純，上海麥克林生化科技股份有限公司。

Nicolet iS20傅里葉紅外光譜儀，美國Thermo Fisher Scientific公司；Quantum-I Plus 600 MHz核磁共振波譜儀，德國Bruker公司；Delta-8全自動高通量表面張力儀，芬蘭Kibron公司；DFA100動態泡沫儀、DSA 100液滴形狀分析儀，德國Kürss公司；JC2000C型接觸角測量儀，上海中晨數字技術設備有限公司；MICCRA D4均質乳化機，德國Miccra公司；LxPOL偏光顯微鏡，美國LaboAmerica公司；MCR302高級流變儀，奧地利Anton Paar公司。