Page 135 - 《精细化工》2022年第3期

第 3 期 谭小琴，等: 多支化阳离子聚氨酯表面活性剂的制备与性能 ·557·

峰由强到弱，SC2-0 的 FTIR 谱图中—NCO 峰完全 处为与 N 相连的—CH 3 上 H（a）的化学位移，δ3.58
消失，说明 IPDI 完全反应。同时，图 1 中未见— 处为与 N 相连的聚氨酯主链上—CH 2 的 H（b）的化
OH 峰，说明成功合成了 SC2-0。 学位移，δ3.85~4.00 处为与 O 相连—CH 2 的 H（c）
图 2 为多支化长链烷基季铵型聚氨酯表面活性 的化学位移，δ3.13 处为与 N 相连的溴代烷烃上—CH 2
剂 SC2、SC3、SC4 的 FTIR 谱图。 的 H（d）化学位移。证实了本研究对多支化长链烷
基季铵型聚氨酯表面活性剂的合成方法和工艺条件
是可行的。
2.3 Krafft 点测试
2.3.1 双长链烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂
在不同温度下，产物 SC2 溶液的紫外-可见吸收
光谱见图 4a；图 4b 为 600 nm 下 SC2 溶液的吸光度
曲线。

图 2 SC2、SC3、SC4 的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of SC2, SC3 and SC4

–1
从图 2 可以看出，3423 cm 处为 N—H 伸缩振
–1
动吸收峰，1534 cm 处为 N—H 的弯曲振动吸收峰，
–1
1709 cm 处为 C==O 的特征吸收峰，表明在产物中
–1
有—NHCOO—基团生成。在 2260~2280 cm 处无吸
收峰，说明产物中无游离的—NCO 存在，即反应物
中的—NCO 完全反应，初步证明合成了 3 种多支化
长链烷基季铵型聚氨酯表面活性剂 SC2、SC3、SC4。
2.2 核磁共振氢谱
由于 SC2、SC3、SC4 的主体结构一样，所以
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以 SC2 的核磁数据为例来验证结构，其 HNMR 谱
图见图 3。

图 4 SC2 溶液在不同温度下的 UV-Vis 吸收光谱（a）和 Krafft
点（b）
Fig. 4 UV-Vis absorption spectra(a) and Krafft points(b)
of SC2 solution at different temperatures

由于图 4a 中的 SC2 呈现单峰，因此可以认为
产物中几乎都是 SC2-2 结构，极少有单季铵结构
（SC2-1），溴代正丁烷反应程度较高。从图 4b 可以

看出，SC2 溶液的吸光度在 23 ℃处发生了突变，
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图 3 SC2 的 HNMR 谱图 说明 SC2（溴代正丁烷链长很短）的 Krafft 点是
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Fig. 3 HNMR spectrum of SC2
23 ℃。对于离子型表面活性剂，其亲水结构发生变
化时，其 Krafft 点会发生明显变化 [17] 。
从图 3 可以看出，δ0.8~0.9 处为 IPDI 上—CH 3
的 H 化学位移；δ1.23 处为 IPDI 上—CH 2 的 H 化学 2.3.2 4 支长链烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂
位移。此外，反应前叔胺旁甲基和亚甲基的 H 化学 不同温度下，产物 SC4 溶液的紫外-可见吸收
位移在 2~3 之间，但经过季铵化反应后与 N 相邻的 光谱见图 5a；图 5b 为 600 nm 下 SC4 溶液的吸光
甲基、亚甲基的化学位移均发生了变化，如 δ3.42 度曲线。