Page 74 - 精细化工2019年第8期

·1562· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

式中：γ 为表面活性剂溶液的表面张力，mN/m；
c 为表面活性剂浓度，mol/L；R 为气体常数，
8.314 J/(molK)；T 为热力学温度，K；n 为溶质类
数量，1∶1 型离子表面活性剂 n 取 2。
泡沫力：采用 Ross-Miles 法 [14] 测定（40±1）℃
时质量分数 0.25%表面活性剂水溶性的泡沫力。首
先，将 50 mL 表面活性剂溶液置于泡沫仪中，再将
200 mL 该溶液从泡沫仪顶部垂直倒入，通过撞击泡
沫仪内部溶液产生泡沫，分别记录初始和 5 min 时

的泡沫高度，以初始高度表征起泡性 FA（cm），以 图 1 SLP 3 S 的红外光谱图
5 min 时的泡沫高度与初始泡沫高度的比值表征 Fig. 1 FTIR spectrum of SLP 3 S

–1
泡沫稳定性 FS，以 3 次平均值作为表面活性剂的泡 由图 1 可见，1103 cm 处显示醚键 C—O—C
沫力。 的强特征伸缩振动峰；782 cm –1 处出现硫酸根中
–1
乳化力（EP）：采用分相法 [16] 测定（20±0.1）℃ S==O 的特征吸收峰，1246 cm 处出现 C—O—S 的
时表面活性剂的乳化力。将 40 mL 质量分数 0.1%的 特征吸收峰，推测成功进行了硫酸酯化反应；从
–1
表面活性剂水溶液和 40 mL 油（液体石蜡或大豆油） 3500 cm 附近没有—OH 的吸收峰可推断该产物不
加入 100 mL 具塞量筒中，上下剧烈振荡 20 次，以 含有原料和中间产物。因此，推断该物质可能为目
下层分出 10 mL 水相的时间表征 EP（min），以 5 标产物 SLP 3 S。SLP 6 S 和 SLP 9 S 的红外结果与之类
次平均值作为表面活性剂的乳化力。 似。利用核磁共振氢谱化学位移的积分值可以计算
润湿力（W）：采用帆布沉降法 [8] 测定（20± 产物 SLP p S 中 PO 平均加成数（p），SLP 3 S 的核磁
共振氢谱见图 2。根据图 2 中 SLP 3 S 各个化学位移
0.1）℃时质量分数 0.1%表面活性剂水溶液的润湿
的积分值，计算得出该分子的实际 p 值为 3.0。SLP 6 S
力。将直径 35 mm、质量 0.38 g 的帆布圆片置于带
和 SLP 9 S 的实际 p 值计算方法与之类似，分别为 6.2
有标准钩的装置上，将整个装置浸入装有 1 L 表面
和 9.0。
活性剂水溶液的烧杯中，以帆布沉降至烧杯底部所

需的时间表征 W（s），以 5 次平均值作为表面活性
剂的润湿力。
去污力（D）：根据文献[17]的方法测定（30±1）
℃时质量分数 0.2%表面活性剂水溶液的去污力。将
6 片 6 cm × 6 cm 的 JB-01 炭黑污布（已测定白度）
和 1 L 的表面活性剂水溶液置于去污机中，在 120
r/min 的速度下搅拌 20 min，取出漂洗、晾干，测定
污布洗涤后的白度，计算白度差值，以 6 片的平均

白度变化为表面活性剂的去污值。本文以本文所制
图 2 SLP 3 S 的核磁共振氢谱图
表面活性剂与 SDS 两者去污值的比值表征 D。
1
Fig. 2 HNMR spectrum of SLP 3 S
钙离子抗性（CT）：配制质量分数 0.4%的表面
2.2 SLP p S 的气液表面性质
活性剂水溶液待用。分别加入不同质量的 CaCl 2 于
图 3 是 SLP p S 和两种传统表面活性剂（SDS 和
装有 25 mL 上述表面活性剂溶液的具塞量筒中，摇
SLE 3 S）水溶液在 25 ℃时的 γ-lgc 曲线，由图 3 得
匀，静置于（45±1）℃的恒温振荡培养箱中，24 h
到相关表面活性参数列于表 1。
后，若溶液出现新相，则表明已超出表面活性剂溶
由表 1 可知，SLPpS 在 CMC 处对应的表面张
液对 CaCl 2 的耐受极限，以新相出现前 CaCl 2 的最大
力（γ CMC ）低于 SDS 和 SLE 3 S，其表面张力可降低
质量浓度表征 CT。
至 32.1 mN/m 以下，表明 PPO 链为 SLP p S 分子提供
2 结果与讨论 了疏水性，且疏水贡献随 PPO 链增长而增大；表征
胶束化能力的 CMC 和表征吸附能力的 pC 20 的构效
2.1 SLP p S 的结构表征 关系进一步支持了上述结论，其中，临界胶束浓度
−4
以 SLP 3 S 的结构表征为例，SLP 3 S 的红外光谱 低至 1.0×10 mol/L 数量级。表 1 中，SLP p S 的
见图 1。 CMC/C 20 值远远高于两种传统表面活性剂，且随着