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第 1 期 王亚魁，等: 双酰胺基 Gemini 阳离子表面活性剂的合成及应用性能 ·49·

表 2 不同阳离子表面活性剂的抗静电性能 效减少织物静电的产生；并且 ADQ-12 中的羟基和
Table 2 Antistatic properties of different cationic surfactants 酰胺极性基团极大增强了织物表面的亲水性，可显
表面比电阻 表面比电阻
质量浓度 著降低织物表面的静电积聚。ADQ-12 特殊的分子
(空白) (样品) Δlgρ s
/(g/L) 16 12 结构赋予了其优异的抗静电性能，可作为传统织物
/(×10 Ω) /(×10 Ω)
0.35 5.3 4.57 4.06 抗静电剂的替代品。
ADQ-12
0.20 5.3 7.18 3.87 2.2.4 耐盐性能
酯基季铵盐 0.35 5.3 1.08 4.69
目前，Gemini 阳离子表面活性剂广泛应用于采
D1821 0.35 5.3 3.19 4.22 油驱油等领域。由于含油岩石层属于高矿化度的地

2+
+
依照国标 QB/T 4535—2013 [26] ，在表面活性剂 层结构，含有大量的无机盐离子，如 Na 、Ca 、
2+
有效质量浓度为 0.35 g/L 时，Δlgρ s 大于 2.5 即代表 Mg 等，表面活性剂在使用过程中会因为无机盐离
其对织物具有一定抗静电性。由表 2 可知，ADQ-12 子的存在发生沉淀或凝聚现象，导致其应用性能降
在织物抗静电方面满足国标要求，并且在同一质量 低。因此，有必要对表面活性剂的耐盐性进行测试。
浓度下，ADQ-12 对织物的抗静电性能与传统抗静 ADQ-12 对不同无机盐离子的耐盐性能列于表 3。由
电剂酯基季铵盐和 D1821 处于同一水平。目前，提 表 3 可知，ADQ-12 对无机盐离子，特别是二价钙、
高抗静电性能的方法主要包括减少静电产生和降低 镁离子具有优良的耐盐性，表明 ADQ-12 在高矿化度
+
静电积聚两种。ADQ-12 的双 N 结构使其能够高效 下使用不会发生沉淀失活。ADQ-12 良好的耐盐特性
吸附和沉积在织物表面，使织物表面平滑，从而有 保证了其在工业应用中的化学稳定性和广泛适用性。

表 3 ADQ-12 的耐盐性能
Table 3 Inorganic salt resistance of ADQ-12
无机盐质量浓度/(g/L)

30 40 50 60 70 80 120
NaCl 清晰 混浊 少量沉淀 少量沉淀 少量沉淀 少量沉淀 少量沉淀
CaCl 2 清晰 清晰 清晰 清晰 混浊 少量沉淀 少量沉淀
MgSO 4 清晰 清晰 清晰 清晰 清晰 清晰 清晰

2.2.5 抑菌性能 境的联系，并极大破坏其生物活性，从而起到高效
阳离子表面活性剂作为杀菌抑菌剂是其最主要 抑制或杀灭细菌的作用；另一方面，ADQ-12 中羟
的用途之一。本实验通过悬液定量法测定了 ADQ-12 基较高的电负性能够一定程度上提高双亲水基的正
对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作用时间为 2 min 时 电荷密度，这使得 ADQ-12 对细菌的抑制或杀灭效
[1]
的抑菌性能，实验结果列于表 4。 果进一步增强 。因此，ADQ-12 的特殊结构赋予了
其较好的抑/杀菌性能。
表 4 ADQ-12 对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性能
Table 4 Inhibition rates of ADQ-12 for S. aureus and E. coli 2.2.6 生物降解性
通过 GB/T 15818—2006 对 ADQ-12 的生物降解
菌落数 质量浓度
菌种 抑菌率/%
/(CFU/mL) /(mg/L) 性进行测定。ADQ-12 生物降解度随时间的变化曲
金黄色 2×10 4 20 100 线如图 6 所示。
葡萄球菌 2×10 4 10 100
ADQ-12
2×10 4 20 100
大肠杆菌
2×10 4 10 100
金黄色 2×10 4 20 100
葡萄球菌 2×10 4 10 100
DDAC [27]
2×10 4 20 100
大肠杆菌
2×10 4 10 95

由表 4 可知，ADQ-12 在低质量浓度下(10 mg/L)
对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率仍达到
100%，相比传统季铵盐杀菌剂 DDAC 具有更高的抑
+
菌性。这是因为：一方面，ADQ-12 的双 N 特性使 图 6 ADQ-12 和 DQ-12 生物降解度随时间的变化曲线
Fig. 6 Biodegradation curves of ADQ-12 and DQ-12
其更易吸附在细菌细胞壁表面，阻断细菌与外界环