含硼特种表面活性剂的制备研究
几种含硼表面活性剂的合成与性能
面活性剂具有其它表面活性剂无法代替 的长处。该类产品无毒、无腐蚀性 ，沸点高 ，具有阻燃性、杀菌 性 ；可用作气体干燥剂 ，润滑油、压缩机工作介质的添加剂 ，还可用作聚氯乙烯 、聚乙烯 、聚丙烯酸甲酯 的抗 静 电剂 、防滴雾 剂 ，各 种物质 的分散 剂 和 乳 化 剂 等 】 。我 国特别 是 辽 宁 省 硼矿 资 源 十 分 丰 富 ，且 它
迹为 Ａ级 即为合格 ，四滴无锈为 Ｂ级 ，三滴无锈为 Ｃ级 ，二滴无锈为 Ｄ级 。
１ ３ ３ 润 滑性厦 门产 Ｍ ８０型四球试验机上进行的。转速为 １５ ｒｒｎ Ｓ一 ０ ４０／ ｉ，室温，实 ａ 验时间为 ｌｓ Ｏ ，用读数显 微镜测定 ３个底 球 的磨痕 直径。含硼 表 面活性 剂 的最 大无卡 咬负荷 Ｐ 值按 Ｇ ３４ —８ Ｂ １２ ２标准判定 。
第３ ０卷
第 ４期
河 北理 工大 学学 报 （ 自然科 学版 ） Ｊ ｕｎｌ ｆ ｂｉ ｏｙｅｈ ｉ Ｕ ｉｅｓｙ（ ａｕａ Ｓｉ ｃ ｄｉ ） ｏ ｒａ ｅＰ ｌｔｃｎｃ ｎｖｒｉ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ｏ Ｈｅ ｔ ｅ ｔｎ
Ｖ １３ Ｎ ． ｏ．０ Ｏ４ Ｎ ｖ２０ ｏ．０ ８
对 设备 要求较 低 ，方法 简单 易行 ，成 本 较 低 【 。 因此 ，含 硼 表 面 活 性 剂具 有 广 阔 的应 用 前 景 。本 文 以甘 ３ Ｊ 油 、三 乙醇胺 、硼 酸 、蓖麻 油酸 为主要 原料 ，以甲苯 为带 水剂 ，通 过酯化 反应合 成 了一 系列 的含 硼表 面活 性 剂 。并对其 水溶性 能 、防锈性 能 、润 滑性 能和 表面 张力 进行 了测 定和 比较 ，分析 了影 响含硼 表 面活性 剂
性能的因素 ，为合成高性能含硼表面活性剂提供了依据。 １ 买验 部 分
水解稳定型硼酸酯表面活性剂的合成和表征
水解稳定型硼酸酯表面活性剂的合成和表征刘卫兵;谢理国;吴波【摘要】酸和甘油在阳离子交换树脂做催化剂的条件下反应合成硼酸甘油酯,反应转化率可达97%.根据用KOH的乙醇溶液滴定得到的酸值,计算得出最佳产物的转化率能达到96.82%.然后将生成的硼甘酯用环氧乙烷(EO)改性得到含有4个以上碳链的EO硼酸甘油酯,其水解稳定时间增加到48h,说明其水解稳定性得到了改善.用红外谱图表征改性前后产物的结构进一步证明了最终产物就是含有C—O—C键的EO硼酸甘油酯.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2016(043)007【总页数】4页(P18-21)【关键词】水解稳定性;硼酸酯;甘油;改性;环氧乙烷(EO)【作者】刘卫兵;谢理国;吴波【作者单位】东方电气(天津)风电叶片工程有限公司天津300480;东方电气(天津)风电叶片工程有限公司天津300480;天津工业大学环境与化学工程学院天津300387【正文语种】中文【中图分类】TQ423硼是一种无毒、无公害，具有杀菌、防腐、抗磨和阻燃性能的非活性元素，含硼特种表面活性剂具有碳氢表面活性剂无法代替的优点。
[1-2]该类产品无毒、无腐蚀性，沸点高，具有阻燃性、抗菌性，可用作气体干燥剂，润滑油、压缩机工作介质的添加剂，还可用作各种物质的分散剂和乳化剂等。
有机硼化学已有一百多年的发展历史，尤其是最近几十年，有机硼化合物得到了迅速发展，大量有机硼酸酯类化合物被相继合成，并越来越广泛地应用到生产实践中。
[1-3]这类化合物包括阴离子非离子和两性表面活性剂，比如硼酸和甘油反应的中间产物：硼酸甘油单酯(MGB)和硼酸甘油双酯(DGB)。
这些中间体带有活性基团—OH，可与脂肪酸、脂肪酸酰氯、环氧乙烷、环氧氯丙烷等物质反应生成相应的表面活性剂。
[1]但通过实验证明，硼甘酯在水溶液或潮湿空气中极易水解，这种水解的不稳定性使其应用受到了很大限制。
硼酸酯易水解的本质是因为硼原子为sp2杂化，还存在一个空的p轨道，这个空轨道易于接受水等带有未共用电子对的亲核试剂的进攻而使硼酸酯水解生成相应的醇和硼酸。
硼砂珠制备的原理
硼砂珠制备的原理
硼砂珠是一种高效节能的催化剂，广泛应用于化工、制药、环保等领域。
其制备原理主要包括以下几个方面：
1. 基础材料制备：硼砂珠的基础材料主要包括硼砂和球墨铸铁。
首先需要将硼砂和球墨铸铁按一定比例混合均匀，然后进行球磨处理，使其成为球形颗粒，这是制备硼砂珠的前提条件。
2. 表面活性剂处理：将球磨好的硼砂珠进行表面活性剂处理，
一般采用聚醚、聚酸等表面活性剂进行处理。
这个步骤是为了增加硼砂珠的表面活性，提高催化效率。
3. 硬化处理：硬化处理是为了提高硼砂珠的耐磨性和耐腐蚀性。
一般采用高温烧结或者化学硬化的方式进行处理。
4. 化学活化：将硼砂珠进行化学活化，使其表面具有更多的活
性位点，以提高催化剂的催化效率。
一般采用酸碱浸泡、离子交换等方式进行化学活化处理。
以上是硼砂珠制备的主要原理，制备过程中需要严格控制各个环节的工艺参数，以确保硼砂珠的质量和催化效率。
- 1 -。
5精细化工-特种表面活性剂
2.6.2 含硅表面活性剂
60年代问世的一种新型特殊表面活性剂。
分子结构与一般碳氢表面活性剂相似，由亲水基、 中间连接基及亲油基组成。
不同的是亲油基部分中的碳氢链被含硅烷、硅 亚甲基链或含硅氧烷链取代成为含硅表面活性 剂的亲油基；而亲水基与碳氢表面活性剂相似， 也有阴离子型、阳离子型和非离子型的各种基团。
生物表面活性剂由于来 源、生产方法、化学结 构、用途多种多样，而 有各种分类，根据化学 结构的不同可分为单糖 脂类、多糖脂类、脂蛋 白类、磷脂类等，如图 2-7-1。
常见的生物表面活性剂 有：纤维二糖脂，鼠李 糖脂，槐糖脂，海藻糖 二脂，海藻糖四脂、单、 二、三糖脂，表面活性 蛋白等。 图2-7-1 生物表面活性剂的分类
2．6 特种表面活性剂
2．6．1 含氟表面活性剂
概念
指以氟原子取代普通表面活性剂中的碳氢键上 的氢形成碳氟键亲油基的表面活性剂。
分类 根据氢被氟原子取代的程度分：全氟取代型和 部分取代型， 根据极性基性质分：阴离子型、阳离子型、非 离子型。 较为常用的是全氟取代的离子型产品。
特点： “三高”：高表面活性、高耐热稳定性、高化 学惰性； “二憎”：既憎水又憎油 含氟表面活性剂的高表面活性，取决于其分子 中碳氟链所具有的极强的疏水性及较低的分子 内聚力，主要表现在两个方面： 一是能使水的表面张力降到很低的数值； 二是其使用浓度很小。 一般碳氢键表面活性剂的应用浓度约为0.1％-1 ％ ， 水 溶 液 的 最 低 表 面 张 力 只 能 降 到 3035mN· m-1；而碳氟键表面活性剂的一般用量为 0.005 ％ -0.1%, 水 溶 液 的 最 低 表 面 张 力 可 达 20mN· m-1以下。
有机硼表面活性剂的合成及其应用探究
有机硼表面活性剂的合成及其应用探究有机硼表面活性剂不仅仅没有毒性、无腐蚀性能，而且有很强的杀菌、阻燃等性能，是一种典型的特种表面活性剂，除此之外，还具备沸点较高，不易挥发等特点，即使在较高温度下，仍有较强的稳定性，其使用范围相当的广，既能作为不少物质的乳化剂与分散剂，还能够在聚氯乙烯以后聚乙烯等众多高分子材料之中充当阻燃剂以及抗静电剂。
本论文讲述了几种以有机硼为表面活性剂，硼酸双甘油酯作为中间体的合成方法，对其结构以及表面活性进行了表征，并且探讨了其在塑料抗静电领域的应用性能。
标签：有机硼；表面活性剂；合成；应用；研究现阶段，随着化工行业的发展，有机硼表面活性剂的需求量越来越大，其种类和合成方法也有很多种。
有关有机硼表面活性剂的研究及应用，国内外的文献报道比较集中在实验室合成以及性能探讨阶段，目前只有极少的企业实现了工业化，很少有人涉及复配应用领域。
接下来选取硼酸双甘油酯作为中间体，有机硼作为表面活性剂，探究了基本性能与结构的关系，并且积累了不少的基础的应用数据，在此类科学有效数据的基础之上，着重对其复配应用进行了研究，并且将其使用在了抗静电领域等，获得了不小的进展。
1 有机硼表面活性剂的合成双多元醇酯呈现平面三角形，可选用硼酸进行合成，其间，未经杂化的空轨道非常容易接受分子内部游离羟基中的孤对电子，进而形成配位键，接着能够吸引硼原子价电子，呈现出正四面体构型，形成较为稳定的热力学杂化轨道，研究结果表明，硼酸多元醇酯分子内部的羟基结构并不是呈游离状态的，而是与硼原子间构成半极性的组合，此类中间体由于含有活性较强的羟基，可持续不断的与不同的官能团发生反应，产生不同类型的有机硼表面活性剂。
1.1 硼酸雙甘油酯的环氧乙烷加成物的合成在定量催化剂作用的条件下，硼酸双甘油酯能够与环氧乙烷发生加成反应，得到含有环氧乙烷的硼酸酯化合物，该中间体的亲水性可得到较大程度的提升。
1.2 硼酸双甘油酯的合成合成工艺：取甘油与硼酸与的摩尔比1：1，硼酸可以稍微过量，投加适量的催化剂，加热进行反应，2mol的硼酸与6mol的甘油发生脱水反应，形成2mol 的硼酸双甘油酯与6mol的水。
N-十六烷基硼酸二乙醇胺酯的合成及其表面活性研究
� c
均较低， 说明其具有较高表面活性。
� 4. 0 变至 10. 0 过程中， 其 c c 都有所降低。 为其两性表面活性剂的特殊结构。当加入盐酸调节 其 H = 4. 0 时， 促进其成盐， 使得其亲水性增强 ［见 图3 （ a） 所示］ ， 故其表面活性有一定程度降低。当 参考文献：
［ 1 ］ 蒋文贤. 特种 表面 活性 剂 ［M ］ . 北京： 中 国轻 工业 出 1 30.
剂甲苯， 得到淡黄色透明粘稠液体， 向该淡黄色液体
N H） ， 2 .61 （ - N（ C H 2 ） ， 2 .96 （ - N +（ C H 2 ） ， 3 . 2 ） 2 ） 中含有四 ） 的合成
中加入 50 L 四氢呋喃洗涤， 得二乙醇胺， 60 下 � 5 9 （B （ OC H2 ） ， 3 .82（ -N + H2 ） 。证实 4） ［7］ 减压抽出残余四氢呋喃后真空干燥， 得无色粘稠透 配位螺形硼氧杂环 。 ） 79.0 � ， 硼酸转化为 的转化率为 1.2 .2 - 十六烷基硼酸二乙醇胺酯 （ ［6 ］ 91.0 % 。以盐酸滴定 其纯度 （ ）= 99.85% ； 合成反应式为： 明液 体 （
目前文献报道的硼系表面活性剂多为非离子及 阴离子型， 而两性的不多。本文合成了一种未见报
� ［1 乙醇胺酯， 并研究了影响其表面活性的因素 5 ］
胺、 四氢呋喃 （ TH F ） 、 甲苯、 无水乙醇、 无水碳酸钠、 盐酸、 氯化钠 （以上均为化学纯） 。 M B15 4S F TIR 红 外 光 谱 仪 （ 加 拿 大） 和 1 HN MR ， 3 0 0 M H 核磁共振仪 （ 美国） 。 合成方法 ） 的合成 合成反应式为：
� - 环糊 精与 两性 表面
硼酸酯在水基切削液中的应用-推荐下载
硼酸酯在水基切削液中的应用1 引言近年来，随着切削加工方式的不断改进，与之配套的切削液也不断更新换代，综合性能不断改善。
由于工业中“低能耗，低成本，低公害"的要求，水基金属切削液有了长足的发展。
硼酸酯作为一种重要的多功能环保型添加剂常常作为润滑剂、表面活性剂、防锈剂和杀菌剂等被广泛应用于水基金属切削液中。
2硼酸酯的性质硼酸分子式为H3BO3，是一种无机酸，由于其结构单元是平面三角形，每个硼原子以SP2杂化与氧原子结合，硼仍是缺电子，因此易与有机化合物中的羟基发生反应(脱水后形成硼酸酯)，可形成硼酸单酯、双酯、三酯及四取代螺环结构。
硼酸酯的制备工艺简单，原料易得，生产中基本无三废产生。
具有良好的润滑、防锈、杀菌等性能，而且对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂。
3硼酸酯在水基切削液中的应用3．1极压润滑剂目前水基切削液中仍在使用的极压润滑剂主要是含硫、磷、氯的化合物，如硫化烯烃、硫化动植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蜡等。
此类添加剂在高温下与金属表面发生化学反应生成化学反应膜，在切削中起极压润滑作用。
但是，对环境有污染，对操作者有害。
随着人们环保意识的加强，现在已限制使用此类添加剂，国内外正在着手研究其替代物。
有机硼酸酯是新型的极压润滑添加剂，它的作用机理是其摩擦表面形成了物理(或化学)吸附膜，及由于硼酸酯水解作用或与添加剂发生摩擦化学反应产生诸如H3BO3、B203等构成的非牺牲性沉积；几种膜的共同作用有效提高了水基切削液的摩擦学性能。
有机硼酸酯油膜强度高，摩擦系数低，具有良好的减摩抗磨性能，而且和密封材料有良好的相容性，对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂，近年来受到越来越广泛的重视。
采用硼酸与有机醇胺(CH2CH20)nNH2(n=1，2，3)合成的硼酸酯，含有硼、氮两种极压活性元素，在边界润滑过程中，摩擦金属表面上发生化学反应生成边界润滑膜起润滑作用。
其极压抗磨性、反应活性、防锈性均提高，且水解安定性好。
表面活性剂CTAB辅助溶胶_凝胶法制备硼酸铝纳米棒
表面活性剂CTAB辅助溶胶–凝胶法制备硼酸铝纳米棒顾培，胡军，陈爱民，徐淑芬(浙江工业大学化学工程与材料学院，杭州 310014)摘要：以仲丁醇铝(aluminum tri-sec-butoxide，ATSB)和硼酸为原料，采用阳离子表面活性剂(cetyltrimethyl ammonium bromide，CTAB)辅助溶胶–凝胶法于120℃形成白色干凝胶，再进行焙烧得到硼酸铝纳米棒。
采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线能量色散谱仪和Fourier 变换红外光谱仪对产物结构和形貌进行表征。
结果表明：750℃焙烧产物为具有单晶结构的Al4B2O9纳米棒，，其形貌及直径、长度受ATSB和硼酸摩尔比影响；当ATSB与H3BO3摩尔比为1:2时，Al4B2O9纳米棒直径约为15nm，长度为200～300nm。
1200℃焙烧的产物为Al18B4O33纳米棒，其直径为200～500nm，长度约为3μm。
对硼酸铝纳米棒的形成机理进行了初步探讨。
关键词：硼酸铝；纳米棒；溶胶–凝胶法；表面活性剂；十六烷基三甲基溴化铵中图分类号：O614.3+1 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2012)06–0922–07网络出版时间：2012–05–23 14:37:07 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ.20120523.1437.026.htmlFabrication of Aluminum Borate Nanorods via a Surfactant CTAB-Assisted Sol–Gel MethodGU Pei，HU Jun，CHEN Aimin，XU Shufen(College of Chemical Engineering and Materials Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China) Abstract: Al4B2O9 and Al18B4O33 nanorods were synthesized via a cationic surfactant cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB)- assisted sol–gel method and a subsequent calcination of the white gel of aluminum tri-sec-butoxide (ATSB) and boric acid. The struc-ture and morphology of the as-prepared products were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, energy dispersive spectrometer and Fourier transform infrared spectroscopy, respectively. The results showed that the product calcined at 750℃ was Al4B2O9 nanorods with a single-crystal structure. The length and diameter of Al4B2O9 nano-rods were affected by the mole ratio of ATSB to H3BO3. The diameter of Al4B2O9 nanorods was 15nm and the lengths was in the range of 200–300nm at the mole ratio of ATSB to H3BO3 of 1:2. The diameters of Al18B4O33 nanorods calcined at 1200℃were in the range of 200–500nm and the length was 3μm. The possible formation mechanism of aluminum borate nanorods was proposed.Key words: aluminum borate; nanorods; sol–gel method; surfactant; cetyltrimethyl ammonium bromide硼酸铝晶须具有优异的力学性质，高温化学稳定性，低的热胀系数以及低廉的生产成本，作为金属、高分子、陶瓷的增强材料具有良好的应用前景[1–2]。
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学位授予单位:西安石油大学
1.魏少华.黄德音硼系表面活性剂研究应用现状及发展趋势[期刊论文]-精细化工2002,19(9)
2.李斌栋含硼表面活性剂的合成、性质及应用研究[学位论文]2005
3.张秀玲.马其坤.张慧弟.岑天琴.ZHANG Xiu-ling.MA Qi-kun.ZHANG Hui-di.CEN Tian-qin几种含硼表面活性剂的合成与性能[期刊论文]-河北理工大学学报(自然科学版)2008,30(4)
西安石油大学
硕士学位论文硕士
专业:应用化学
指导教师:史俊
20080520
含硼特种表面活性剂的制备研究
作者:李辉
6.庄严.吕嘉冬.吴瑞征.王朝晖.李金彩.ZHUANG Yan.LU Jia-dong.WU Rui-zheng.WANG Zhao-hui.LI Jin-cai有机硼表面活性剂的合成及其应用研究[期刊论文]-精细与专用化学品2005,13(1)
7.陈宇.王朝晖有机硼表面活性剂的发展及其在塑料工业中的应用[会议论文]-2007
4.屈志强.徐宝财.程杰成.吴军政.QU Zhi-qiang.XU Bao-cai.CHENG Jie-cheng.WU Jan-zheng特种表面活性剂和功能性表面活性剂(Ⅱ)——含硼表面活性剂的研究进展及应用前景[期刊论文]-日用化学工业2009,39(1)
5.吕春绪新型表面活性剂合成技术研究[会议论文]-2007