Page 135 - 《精细化工》2020年第6期

第 6 期 胡学一，等: 磷酸酯型 extended 表面活性剂的合成和性能 ·1201·

（6）参照 GB/T 13173—2008 [22] ，采用 Ross-
Miles 法测定发泡力。以初始泡沫高度（H 0 ）表征起
泡能力，以平衡 5 min 后对应的泡沫高度（H 5 ）与
H 0 比值（H 5 /H 0 ）表征泡沫稳定性。
（7）采用分相法测定室温下表面活性剂的乳化
力 [23] 。配制质量分数为 1%的表面活性剂水溶液，
移取 40 mL 上述溶液和 40 mL 液体石蜡/大豆油于
100 mL 具塞量筒中，上下剧烈振荡 20 次，以下层
分出 10 mL 水相的破乳时间表征乳化力 EP，重复上
述实验 5 次，取平均值。
（8）采用 GB/T 11983—2008 [24] 帆布沉降法测
定（20 ± 0.1） ℃下表面活性剂水溶液的润湿力，
以帆布沉降至烧杯底部所需的时间表征润湿力 W。
（9）采用 GB/T 13174—2008 [25] 测定表面活性
剂对 3 种标准污布的去污能力，以表面活性剂与
MAPK 去污值的比值表征去污力。

2 结果与讨论

2.1 C 12 P p P 的结构表征 图 1 C 12 P p P 的结构表征红外光谱(a)和 C 12 P 3 P 的 ESI-MS
C 12 P p P 的 FTIR 谱图如图 1a 所示。1251.7 cm –1 图(b)
–1
处为 P==O 的特征伸缩振动峰；1108.8 cm 处为 C Fig. 1 FTIR of C 12 P p P (a) and ESI-MS of C 12 P 3 P (b)

–1
—O—C 的特征强伸缩振动峰；1000.3 cm 附近为 P 表 1 表面活性剂的 Krafft 点和耐电解质性
—O—C 的伸缩振动峰。由此可见，以焦磷酸为磷酸 Table 1 T K and electrolyte tolerance of surfactants
化试剂成功进行了磷酸酯化反应。用负离子模式下 T K/℃ CS/(mg/L) ST/(g/L) LSDP/%
的 ESI-MS 进一步对 C 12 P p P 结构进行表征，C 12 P 3 P C 12P 3P <0 450 265* 60
的结果见图 1b。m/Z 在 323.3~613.5 且间隔为 58 的 C 12P 6P <0 329 240 55
+
峰分别是环氧丙烷加成数为 1~6 的[C 12 P 3 P–Na ]的 C 12P 9P <0 286 180 45
准分子离子峰。 MAPK <0 58 120 >150
2.2 C 12 P p P 的 Krafft 点和耐电解质性测定 SDS 18.0 340 34 36
表 1是表面活性剂的 T K 和耐电解质性测试结果。 SLE 3S <0 >1800 100 3.5
由表 1 可知，3 种磷酸酯型 e-表面活性剂和 注：*为在饱和食盐水中。
MAPK 的 T K 均低于 0 ℃，说明 PPO 链为 e-表面活
2.3 C 12 P p P 的表面活性测定
性剂提供了一定的极性，更为重要的是其具有很好
图 2 是表面活性剂水溶液在 25 ℃下的 γ-lgc 曲
的低温水溶性，克服了 MAPK 的钠盐形式（T K 为
[1]
32.5 ℃ ）不能低温水溶的缺点。同时 C 12 P p P 中的 线，由此得到的表面活性参数见表 2。

PPO 链提供的弱极性显著改善了其耐电解质性，即
耐硬水性和耐盐性，其 CS 性能明显优于 MAPK，
是 MAPK 的 5~8 倍，使磷酸酯型 e-表面活性剂具备
了用于日用化学产品的耐硬水性及其在自来水中单
独使用的可能性。其 ST 性能也优于 MAPK 且远高
于两种 c-表面活性剂。其中，C 12P 3 P 甚至可以在饱和
食盐水中溶解，因此值得进一步开发其在高盐场合
的应用；而 PPO 链的延长会降低其耐硬水性和耐盐
性，归因于表面活性剂疏水性的增加。C 12 P p P 虽然

不是高效钙皂分散剂，但其钙皂分散力远超 MAPK。
图 2 25 ℃下表面活性剂的 γ-lgc 曲线
综上所述，C 12 P p P 的 PPO 链能显著改善 MAPK 的 Fig. 2 γ-lgc curves of aqueous solutions of different
耐电解质能力，使其更适用于日用化学产品。 surfactants at 25 ℃