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·444· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
1.3 表征 到成本因素,确定甲基丙烯酸甲酯与十二胺物质的
采用德国 Bruker 公司 VECTOR-22 型傅里叶变 量比为 1.4∶1.0。
换红外光谱仪进行 FTIR 分析,采用 KBr 压片法制 2.1.2 反应温度对 AAS-1 产率的影响
样。采用德国 Bruker 公司的 Advance Ⅲ型核磁共振 固定 n(甲基丙烯酸甲酯)∶n(十二胺)=1.4∶
波 谱 仪进行 1 HNMR 分析, 以氘 代二甲 基亚 砜 1.0,反应时间为 10 h,考察了反应温度对 AAS-1
(DMSO-d 6 )为溶剂。 产率的影响,结果见图 2。由图 2 可知,随着反应
温度的升高,产率不断提高。当反应温度达到 60 ℃
1.4 性能测试
时,产率达到最大,继续升高反应温度到 70 ℃时,
1.4.1 电导率的测定 产率呈下降趋势。这是因为该反应为放热反应,温
分别配制 ρ (HCl)=1、5、10 g/L 和 ρ (NaOH)=1、 度过高不利于反应的进行。综合考虑,确定反应温
5、10 g/L 的盐酸溶液和氢氧化钠溶液。采用上海精 度为 60 ℃。
密科学仪器有限公司 DDS-11D 型电导率仪和杭州
德为仪器科技有限公司 PHS-25 型酸度计,通过 pH
滴定法 [12] ,测定两种表面活性剂的电导率(κ)随 pH
的变化关系,直至测量值的误差范围为±0.2 μS/cm。
在 25 ℃下测量并重复测量 2 次,绘制 κ-pH 曲线。
其中,κ 保持恒定的区域即为表面活性剂溶液的等
电区。
1.4.2 表面张力的测定
采用德国 Dataphysics 公司 DCAT21 型表界面张
力仪,通过吊片法 [13] 测定表面活性剂水溶液在不同
pH 下的表面张力(γ),测量直至恒定的表面张力值
图 1 十二胺与甲基丙烯酸甲酯物质的量比对 AAS-1 产
达到 0.2 mN/m 以内的实验误差。以 γ 对产物浓度的
率的影响
对数(lgc)作图得到 γ-lgc 曲线,对曲线拟合求得临界 Fig. 1 Effect of molar ratio of dodecylamine to methyl
胶束浓度(CMC)及平衡表面张力(γ CMC ) [14] 。 methacrylate on the yield of AAS-1
1.4.3 泡沫性能测定
在烧杯中加入 0.5 g 表面活性剂,然后补加蒸馏
水至 100 mL,配制成表面活性剂水溶液。采用青岛
百瑞达公司 GJ-3S 型数显高速搅拌机进行泡沫性能
分析。将配制好的 100 mL 表面活性剂水溶液倒入量
杯中,在 9000 r/min 的转速下,高速搅拌 1 min,然
后关闭搅拌器,迅速将泡沫倒入 1 L 量筒中,记录
泡沫体积(V 0 )以表征表面活性剂的发泡能力,同
时记录从泡沫中析出 50 mL 液体所需的时间 t 1/2 ,即
泡沫的半衰期,以表征泡沫的稳定性 [15] 。
图 2 反应温度对 AAS-1 产率的影响
2 结果与讨论 Fig. 2 Effect of reaction temperature on the yield of AAS-1
2.1 反应条件的优化 2.1.3 反应时间对 AAS-1 产率的影响
2.1.1 投料比对 AAS-1 产率的影响 固定 n(甲基丙烯酸甲酯)∶n(十二胺)=1.4∶
固定合成温度为 60 ℃,反应时间为 10 h,n(氢 1.0,反应温度为 60 ℃,考察了反应时间对 AAS-1
氧化钠)∶n(十二胺)=1.0∶1.0,考察了十二胺与 产率的影响,结果见图 3。反应时间的长短是决定
甲基丙烯酸甲酯的物质的量比对 AAS-1 产率的影 合成是否进行彻底的一个因素,从图 3 可以看出,
响,结果见图 1。由图 1 可知,随着甲基丙烯酸甲 随着反应时间的延长,产率呈上升趋势。当达到 10 h
酯用量的增大,AAS-1 的产率先增大后减小。当 n 时,产率达到最大。这是由于 α-烷基的供电子效应
(甲基丙烯酸甲酯)∶n(十二胺)=1.4∶1.0 时, 使得反应进行得比较缓慢。超过 10 h 时,产率几乎
产率达到最大,说明此时反应进行得最彻底。考虑 未变。因此,确定反应时间为 10 h。