Page 193 - 《精细化工》2020年第9期

第 9 期 王琦超，等: 氧化-磷酸酯化亚麻油加脂剂的制备及其作用机理 ·1907·

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从图 1 可以看出，3008 和 719 cm 分别是亚麻 该峰减弱。结合 FTIR，证明反应产物符合预期设计。
油中 C==C—H 上 C—H 键的伸缩振动和弯曲振动吸
收峰，而在环氧亚麻油中 3008 cm –1 吸收峰消失，
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719 cm 吸收峰明显减弱，827 cm 出现了环氧基特
征吸收峰，表明原料亚麻油中大部分碳碳双键被消
耗，有环氧基的生成；对环氧亚麻油来说，3469 cm –1
处出现了微弱的 O—H 键的伸缩振动吸收峰，可能
是因为产物部分环氧基开环形成羟基所致。对比环
氧亚麻油与磷酸改性亚麻油 FTIR 可以看出，磷酸
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改性亚麻油中 1072 cm 处的强吸收峰为 P—O—C
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的伸缩振动吸收峰，1031 cm 处为 P==O 的伸缩振
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动吸收峰，1644 cm 为 O==P—OH 的收缩振动吸收 注：图内分子式中 R 1 、R 2 分别为不同长度的碳链结构
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峰，而 827 cm 处的环氧基特征吸收峰消失，说明环 图 3 亚麻油改性前后核磁共振氢谱
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Fig. 3 HNMR spectra of linseed oil and LCF-P2
氧基被消耗与 H 3 PO 4 发生了反应，有磷酸酯的生成。
对合成的 3 种加脂剂进行 FTIR 表征，结果如 2.2 耐酸、耐盐稳定性
图 2 所示。 将自制 3 种加脂剂与市售加脂剂配制成样品与
自来水体积比为 1∶9 的乳液，对其稳定性、耐酸及

耐盐稳定性进行测试，结果如表 3 所示。

表 3 不同环氧程度产品的性能指标检测结果
Table 3 Test results of performance indexes of products
with different epoxy degree
名称 乳液稳定性/h 耐酸稳定性/h 耐盐稳定性/h
LCF-P1 ≥24 2.5 0.5
LCF-P2 ≥24 8.0 4.0
LCF-P3 ≥24 8.5 4.0
市售 ≥24 8.0 4.0

图 2 3 种加脂剂的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of three fatliquoring agents 加脂剂的耐酸、耐盐稳定性决定了其适用范围
及适用条件 [20] 。从表 3 可以看出，与市售加脂剂相
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从图 2 可以看出，样品 LCF-P1 在 719 cm 处 比，样品 LCF-P1 耐酸、耐盐稳定性均较差；样品
C==C—H 上 C—H 键的弯曲振动吸收峰最强，说明 LCF-P2 耐酸及耐盐稳定性与市售加脂剂相同；样品
样品中剩余不饱和键较多，反应消耗的双键数较少； LCF-P3 耐酸稳定性略高于市售加脂剂。由于样品
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样品 LCF-P2 在 719 cm 处的吸收峰较弱，说明反 LCF-P1 环氧程度较低，与 H 2 O 2 反应生成环氧基过
应中剩余了适量的不饱和键，消耗了一定量的双键； 少，从而与 H 3 PO 4 反应引入的亲水性基团较少，导
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样品 LCF-P3 在 719 cm 处的吸收峰最弱，说明样 致乳液稳定性较差，耐酸、耐盐稳定性较差；而
品中剩余不饱和键较少，反应中消耗的双键数较多。 LCF-P3 则与其相反，耐酸、耐盐稳定性较好。
结合图 1，表明样品被成功合成。 2.3 乳液粒度及乳液稳定性
2.1.2 核磁共振氢谱分析 将 3 种自制加脂剂及市售加脂剂分别配制质量
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亚麻油与 LCF-P2 的 HNMR 谱图如图 3 所示。 浓度 0.1 g/L 的乳液进行粒径测试，结果见图 4。
由图 3 可以看出，δ 1.03（a）为亚麻油碳链末 乳液粒径越小，乳液越稳定。由图 4 结果可以
端甲基上质子峰的化学位移；δ 1.28（b）为碳链亚 看出，随着环氧化程度的加深，产品水乳液的平均
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甲基上质子峰的化学位移。亚麻油 HNMR 中没有 粒径逐渐减小，稳定性逐渐提高。加脂剂 LCF-P1
羟基上氢的化学位移。而 δ 2.09（c）为亚麻油改性 由于环氧化程度低，亲水基引入较少，因此，乳液
后分子链中羟基氢化学位移；δ 3.40（d）为碳链中 稳定性及分散性略差，导致粒径较大；LCF-P3 加脂
与 H 3 PO 4 中氧连接的次亚甲基中氢的化学位移，说 剂乳液粒径最小为 47.73 nm，但乳液粒径过小时，
明有磷酸酯的生成；δ 4.40（e）为亚麻油中分子 乳液会过于稳定，在加脂中难以破乳而不易与胶原
链中碳碳双键上氢的化学位移，改性后双键数减少， 纤维结合，导致加脂效果较差 [21] ；市售加脂剂乳液