脂肪酰胺型季铵盐的合成研究
永久型抗静电剂的研究进展
第３４卷增■．２０（）６年５月塑料工业ＣＨｌＮＡＰＬＡＳＴｌＣＳＩＮＤＵＳＴＲｌｌ－永久型抗静电剂的研究进展李书娟，冯钠。
，张志永（大连轻工业学院化工与材料学院，辽宁大连１１６０３４）摘要：介绍了高分子永久型抗静电剂的特点，作用机理和目前的应用概况。
高分子永久型抗静电剂对空气的相对湿度依赖性小，抗静电效果持久，无诱导期，不受擦拭和洗涤等条件影响。
高分子抗静电剂在基体树脂中形成网络结构，树脂中聚集的电荷通过形成的导电通路得以释放。
关键词：永久型；抗静电剂；渗滤网络ＰｒｏｇｒｅｓｓｉＩＩＳｔｕｄｙｏｆＰｅｒｍａｎｅｎｔＡｎｔｉｓｔａｔｉｃＡｇｅｎｔＵＳｈｕ．ｊｕａｎ，ＦＥＮＧＮａ，ＺＨＡＮＧＺｈｉ—ｙｏｎｇ（Ｄｅｐｔ．ｏｆｃｈｅＩＩｌｉｃａｌａＩｌｄＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇ．，ＤａｌｉａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬｉ曲ｔＩｎｄｕｓｔｒｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３４，ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｎｔｉｓｔａｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｓｍａＩｌｄ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｍｅｒａｎｔｉｓｔａｔｉｃａｇｅｎｔｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ｆ＇ｏｌｙｍｅｒａｎｔｉ—ｓｔａｔｉｃａｇｅｎｔｓｈａＶｅｌｉｔｔｌｅｒｅｌａｔｉｏｎｔｏｒｅｌａｔｉＶｅｈｕｍｉｄｉｔｉｙ，ｍｃｔｉｏｎａｎｄｗａｓｈｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｐＩＤｃｅｓｓｏｆａｎｔｉｓｔｉｃｃｏｕｌｄｐｅｒｓｉｓｔｆｏｒｌｏｎｇｔｉｍｅ．ＴｈｅｐｏｌｙｍｅｒａｎｔｉｓｔａｔｉｃａｄｄｉｔｉＶｅｆｏｎ璐ａｎｅｔｗｏｒｋｔｈｍｕｇｈｏｕｔｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｒｉｘ，ａｓｒｅｓｕｌｔｔｈｅｒｅａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｔｈｗａｙｓｔｈｍｕｇｈｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒ，ｏｖｅｒｗｈｉｃｈｂｕｉｌｔ－ｕｐｃｈａｒｇｅｃｏｕｌｄｂｅｇｍｕｎｄｅｄ．Ｋｅｙｗｒｏｒｄｓ：Ｐｅ姗ａ１１ｅｎ￡；ＡｎｔｉｓｔａｔｉｃＡｇｅｎｔ；ＰｅｒｃｏｌａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ大多数高分子材料在生产和使用中易产生静电积累，从而造成静电吸尘、静电放电等不良现象。
助剂分类和结构差异
一、醚类非离子助剂1、烷基酚聚氧乙烯醚类1)壬基酚聚氧乙烯醚 NP系列、农乳100号110 120 130 140壬基酚/环氧乙烷质量比1:1 1:2 1:3 1:4EO平均摩尔数 4-5 9-10 14-15 19-202)辛基酚聚氧乙烯醚乳化剂OP系列、磷辛10号（仲辛基酚聚氧乙烯醚）·3)双、三丁基酚聚氧乙烯醚(C4H9)- -O(EO)nH4)烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚乳化剂11号（旅顺化工厂）5)苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚乳化剂12号（旅顺化工厂）2、苄基酚聚氧乙烯醚1)二、三苄基酚聚氧乙烯醚乳化剂BP、梧乳BP,浊点65-70℃2)二苄基联苯酚聚氧乙烯醚农乳300号3)苄基二甲基酚聚氧乙烯醚农乳400号4)二苄基异丙苯基酚（又称二苄基复酚）聚氧乙烯醚乳化剂BC浊点69-71℃5)二苄基联苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚宁乳31号浊点76-84℃用量少泛用性广3、苯乙基酚聚氧乙烯醚1)苯乙基酚聚氧乙烯醚农乳600号与500号复配环氧乙烷数20-27浊点83-92对有机磷乳化性最好，有两种类型：a三苯乙基酚聚氧乙烯醚，常用有三种规格三苯乙基酚/环氧乙烷（质量比）浊点（1%水溶液）EO加成数1:2.2-2.3 70-75 20-211:2.6-2.7 8 0-85 24-251:3.2-3.3 95-100 30-31b双苯乙基酚聚氧乙烯醚2)苯乙基异丙苯基酚聚氧乙烯醚农乳600-2号中间体/EO质量比浊点（1%水溶液）EO加成数 1:2.1-2.3 70-75 17-181:2.6-2.8 85-90 20-243)二苯乙基复酚聚氧乙烯醚乳化剂BS，与500号复配对有机磷农药乳化性很好聚合度中间体/EO质量比1:1.7 1:2 1:2.3 1:2.6 1:3 1:3.5 1:4 浊点（1%水溶液） 51 70 75 82 89 96 86（5%CaCl2溶液）4)二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚5)苯乙基萘酚聚氧乙烯醚4、脂肪醇聚氧乙烯醚及其类似产品1)月桂醇聚氧乙烯醚，目前以椰子油醇（主要成分为C12醇）为主要原料生产，渗透剂JFC 浊点40-50℃渗透剂EA2)异辛基聚氧乙烯醚 Igepal CA3)十八烷醇基聚氧乙烯醚平平加系列农乳200号4)异十三醇聚氧乙烯醚赫斯特GenapolX系列日本触媒化学Softanol系列5)脂肪醇聚氧乙烯醚5、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其类似产品1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 EPE型农乳1601宁乳33号用于复配1656L/1656H，PEP型农乳1602宁乳34号用于复配宁乳0211/02122)苯乙基苯丙基酚聚氧乙烯醚农乳1601-Ⅱ浊点79-80℃、1602-Ⅱ浊点73.5-80℃3)苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚6、脂肪胺聚氧乙烯醚1)脂肪胺（又称烷基胺）聚氧乙烯醚2)脂肪酰胺聚氧乙烯醚3)烷基胺氧化物4)季胺烷氧化物及其类似产品二、酯类非离子助剂1、脂肪酸环氧乙烷加成物1)油酸聚氧乙烯酯2)硬脂酸聚氧乙烯酯3)松香酸聚氧乙烯酯2、蓖麻油环氧乙烷加成物及其衍生物国内乳化剂By国外称BL，宁乳110 120 130 140 乳化剂EL、PC3、多元醇脂肪酸酯及其环氧乙烷加成物失水山梨醇脂肪酸酯：斯潘系列20 40 60 80 85亲油性较强失水山梨醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物：Tween系列水溶性比斯潘大4、甘油为基本原料的非离子助剂1）二聚甘油和脂肪酸酯2)双甘油聚丙二醇醚3)甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯三、端羟基封闭的非离子助剂1、对称结构的端羟基封闭的非离子助剂2、不对称结构的端羟基封闭的非离子助剂阴离子表面活性剂一、磺酸盐1、烷基苯磺酸盐1)二烷基苯磺酸钠2)烷基芳基磺酸钠3)十二烷基苯磺酸钠（钙）DBS-Na(（农乳500号）2、烷基萘磺酸盐1)丁基萘磺酸钠 Nekal A润湿剂HB2)二丁基萘磺酸钠Nekal BX（拉开粉）3)二异丙基萘磺酸钠 Morwet RP4)单、双甲基萘磺酸钠 Morwet M3、烷基磺酸盐1)石油磺酸钠 R为混合烷基平均分子量400-5002)烷烯基磺酸钠RCH=CHCH2SO3Na3)羟基烷基磺酸钠R- CH-CH2-CH2SO3NaOH4、烷基丁二酸酯磺酸盐1)烷基丁二酸酯磺酸钠渗透剂T、润湿剂CB-102(二异辛基丁二酸酯磺酸盐）、Aerosol IB （二丁基丁二酸磺酸钠）、Aerosol MA（二己基丁二酸磺酸钠）、Aerosol Ay（二戊基丁二酸磺酸钠）2)烷基聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸盐3)烷基酚聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸盐 SSOPA（烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物丁二酸酯磺酸钠）农助2000（单烷基苯基聚氧乙烯基醚丁二酸磺酸钠产品为30%溶液）5、烷基联苯基醚磺酸盐6、萘磺酸甲醛缩合物1)苄基萘磺酸甲醛缩合物分散剂CNF2)萘磺酸钠甲醛缩合物 NNO3)二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物分散剂NO4)甲基萘磺酸钠甲醛缩合物 MF7、N-甲基脂肪酰胺基牛磺酸盐洗涤剂209胰加漂T8、N-烷基酰肌氨酸盐英卜内门Lissapol LS即净洗剂9、异逐硫酸盐衍生物二、硫酸盐1、硫酸化蓖麻油土耳其红油2、脂肪醇硫酸盐ROSO3Na1)改性月桂醇基硫酸钠2)鲸蜡醇基硫酸钠 C16H33OSO3Na3)仲醇基硫酸钠 CnH2n+1CH(CH3)OSO3Na4)混合脂肪醇(C12-14)硫酸钠3、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 Maprofix ES（月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠）4、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐R- -O(EO)nSO3Na常用烷基为壬基、辛基5、芳烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐三、磷酸盐、亚磷酸盐1、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯 O OR- -O(EO)n-P-(OH)2 〔R- -O(EO)n〕2-P-(OH)2单酯双酯目前有两个系列R=C8H17 OPEPO4、R=C9H19 NPEPO4商品名：酚醚磷酸酯表面活性剂MAPP(单酯)、NPEPO4Na(或K)2、苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯（游离酸型）代号SPEnPO4O O（ -CHCH3）K- -O(EO)n-P-(OH)2 〔（ -CHCH3）K- -O(EO)n〕2-P-(OH)2单酯双酯3、脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸盐4、烷基磷酸盐、芳基磷酸盐O5、烷基胺聚氧乙烯醚磷酸酯 R=C12-14 n=10-16单酯商名为表面活性剂MAP RO(EO)n-P-(OH)26、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯四、羧酸盐（脂肪羧酸盐）如松酯酸皂高分子型助剂一、非离子型1、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物农乳700号2、芳烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物1)苯乙基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物宁乳36号、农乳700-1号农乳SPF2)异丙苯基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物农乳700-2号、宁乳37号3)苄基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物日本Sorpol PPB150、2003、联苯酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物4、聚乙烯醇完全水解的聚乙烯醇98-99%、部分水解的水解度为88-89%5、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物,聚醚类分子量2000-3000有良好的去污力，分子量更高的分散力较好，如环氧乙烷-环氧丁烷共聚物、环氧乙烷-环氧丙烷-环氧丁烷共聚物二、阴离子型1、聚合羧酸盐聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺2、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸盐 SOPA-Ⅱ(270)SOPA-Ⅴ(570)3、烷基萘磺酸甲醛缩合物及其类似品种 MF MSF4、酚甲醛缩合物磺酸盐及其类似品种1)酚磺酸萘磺酸甲醛缩合物钠盐2)酚甲醛缩合物磺酸钠盐分散剂HN(又称分散剂S）分散剂C3)酚-脲-甲醛缩合物磺酸盐5、缩甲基纤维素及其衍生物6、黄原酸胶XG7、木质素磺酸盐脱糖木质素磺酸钠M-9、16 脱糖缩合木质素磺酸钠M-10 木质素磺酸钠M-14 缩合改性木质素磺酸钠M-13、15 脱糖脱色木质素磺酸钠M-17阳离子表面活性剂一、铵盐型1、烷基铵盐型2、氨基醇脂肪酸衍生物型3、多胺脂肪酸衍生物型4、咪唑啉型二、季铵盐型1、烷基三甲基铵盐型十二烷基三甲基氯化铵1231 十六烷基三甲基氯化铵1631 十八烷基三甲基氯化铵18312、二烷基二甲基铵盐型3、烷基二甲基苄基铵盐型十二烷基二甲基苄基氯化铵1227 晴纶匀染剂TAN4、吡啶嗡盐型5、烷基异喹啉嗡盐型6、苄索氯胺型两性表面活性剂一、氨基酸型1、丙氨酸型2、甘氨酸型二、甜菜碱型三、咪唑啉型四、氧化胺氧化胺与两性表面活性剂相似，既与阴离子表面活性剂相容，又与阳、非离子表面活性剂相容，在中、碱性溶液中显示非离子特性，在酸性溶液中显示弱阳离子特性。
毕业论文(我国油田化学品发展现状及研究进展)
我国油田化学品发展现状及研究进展摘要随着我国石油工业的发展，油田化学品工业正迅速发展成为一门新兴精细化工行业，它横跨石油、化工两大部门，涉及到油田地质、流体力学、胶体化学、高分子化学、界面活性剂化学等多种科学。
近年来，油田化学品用量愈来愈大，国外发达国家以每年10％的增长率迅速发展。
据统计，1993年世界油田化学品耗用量超过1430万t，产值112亿美元，仅以美国为例品种已达2323种之多。
我国1992年油田化学品总耗量为35万t，品种300多种，产品销售额估计在20亿人民币左右。
从钻井用化学剂，采油用化学剂提高采收率化学剂油气集输和水处理化学剂，油气田开采废弃物处理剂等方面对国内近期油田化学品开发与应用情况进行了介绍，指出了目前油田化学品研究应用和开发方面存在的问题，并对油田化学品未来研究与发展进行了展望认为可生物降解的天然改性产物及类天然产物结构的聚合物开发，通过分子修饰改善原有聚合物或天然改性产品的性能是未来油田化学品的研究方向发展方向；未来油田化学品的发展应该以构建和谐社会为主体，同时兼顾经济效益和环保两个方面，全面促进社会发展。
本文阐述了油田化学品的基本知识，介绍了国内各种化学品在油田中的应用实例。
重点论述了油田化学品的发展现状及研究进展。
关键词: 油田化学品开发现状及发展研究进展环保经济效益目录第1章概述 (1)1.油田化学品种类与概况 (1)第2章我国油田化学品的发展现状 (2)2.1我国油田化学品的现状 (2)2.2我国油田化学品的发展 (3)2.2.1 钻井用化学品 (3)2.2.2 采油用化学品 (3)2.2.3 其它油田化学产品 (4)第3章我国油田化学品的研究进展 (5)3.1以木质素为原料合成油田化学品的研究进展 (5)3.1.1钻井固井用化学品 (5)3.1.2采油用化学品 (7)3.1.3油田水处理用化学品 (8)第4章油田化学品展望 (8)4.1 钻井方面 (9)4.2 采油方面 (9)4.3 提高采收率方面 (10)4.3.1聚合物 (10)4.3.2表面活性剂 (10)4.4 废弃物处理、达标排放 (11)第5章结语 (11)第1章概述1.油田化学品种类与概况随着我国石油化学工业的发展，油田化学品正在迅速成为一门新兴的精细化工行业。
双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐
双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐1.引言1.1 概述概述双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐是一种具有重要应用价值的表面活性剂。
它是由脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐和双脂肪酰胺基化合而成的一种化合物。
双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐具有良好的溶解性和增溶性，对水溶性物质具有较强的亲和力。
由于其独特的结构和优异的性能，双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐在许多领域都得到了广泛的应用。
本文将重点介绍双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的定义、特性以及其在不同应用领域中的应用。
通过系统阐述其物化性质和应用特性，进一步探讨其发展前景。
另外，在结论部分，将对双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐进行总结，并对其未来的发展趋势进行展望。
笔者希望通过本文的阐述，能够加深对双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的理解，为相关领域的科研工作者和应用人员提供参考和借鉴，推动该化合物在各个领域的应用和发展。
1.2文章结构文章结构的设计是为了让读者能够清晰地了解和理解双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的相关信息。
该文章包含以下几个主要部分：1. 引言：本部分将概述双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的背景和研究意义。
引言应包括对双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的定义、产生的原因以及其在化工领域中的重要性等方面的介绍。
2. 正文：本部分将详细讨论双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的定义和特性、其制备方法、性质以及相关的实验研究。
特别是需要重点介绍双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的化学结构以及其典型的物理和化学性质。
此外，还可以探讨一些相关的应用领域，如表面活性剂、生物医药领域等。
同时，对其在这些领域中的应用状况和前景进行综述，可以引用一些最新的研究成果和发展动态。
3. 结论：本部分将对双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的研究进行总结和评价，概括其在不同领域中的应用前景以及可能的发展方向。
此外，可以对该化合物的优缺点、挑战和未来研究方向进行讨论，以及提出一些可能的解决方法和改进方案。
通过以上的文章结构设计，读者可以在阅读过程中逐步了解双脂肪酰胺基乙氧基甲基季铵盐的相关信息，从而获得关于该化合物的基本认识、研究进展以及未来发展前景的全面了解。
脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸钠、脂肪酸酯以及甘油讨论。
脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸钠、脂肪酸酯以及甘油讨论。
下面分别从脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸钠（生产皂类用的皂基）、脂肪酸酯以及甘油几个方面展开讨论。
1．脂肪酸脂肪酸是最初级和产量最大的油脂化学品。
各种脂肪酸中又以硬脂酸的产量最大，硬脂酸为商品通用名称，普通硬脂酸大概含60%十六酸和40%十八酸，且饱和度很高（碘值低于0.5），一些特殊规格型号的硬脂酸不饱和度以及十六十八酸的比例各有不同。
以下为国内各主要脂肪酸厂商生产情况厂商名称水解装置万吨/年主要产品备注上海嘉里油化德国鲁奇Lurgi 10 硬脂酸、皂基、甘油不能生产高纯度脂肪酸连云港益海油化德国鲁奇Lurgi 10 硬脂酸、脂肪酸、皂基、甘油2005年7月投产张家港泰柯棕化意大利CMB 10 硬脂酸、脂肪酸、皂基、甘油2006年4月投产江苏如皋双马国内自主技术10 硬脂酸、甘油山东博兴华润意大利Gianazza 2国内自主技术 5 硬脂酸、甘油近一半的硬脂酸自用生产脂肪胺杭州油化意大利CMB 3 硬脂酸、甘油近一万吨硬脂酸自用生产盐类四川泸天化/天宇意大利CMB 3 芥酸、硬脂酸、油酸、甘油产品自用产芥酸酰胺、脂肪胺四川西普德国F&H 1.2 芥酸、油酸、甘油山东瑞星国内自主技术 1 硬脂酸、甘油张家港中鼎国内自主技术 1.5 氢化油、硬脂酸、甘油部分原料油氢化后直接出售近年来国内硬脂酸市场增长很快，根据海关统计资料显示，中国2004年硬脂酸进口约17万吨，2005年3月上海嘉里油化（新加坡郭兄弟集团子公司，以植物油精炼为主业，油化项目是其产业链的延伸）年产10万吨级工厂投产，05年7月连云港益海油化（新加坡丰益控股集团子公司，同样以植物油精炼为主业，为延伸产业链而进入油化领域）年产10万吨规模工厂投产，而2005年硬脂酸进口量仍然超过15万吨。
随着张家港泰柯棕化以及别的脂肪酸工厂投入生产，大量进口的局面有望得到改善。
除硬脂酸外的脂肪酸中，高纯度（99%）的八酸、十酸、十二酸、十四酸、十六酸在连云港益海油化投产前国内都还不能生产，中国这几种产品每年的表观消费总量大约在三万吨。
酯基季铵盐的发展现状和应用前景
酯基季铵盐的发展现状和应用前景•作者：王志军，季，连工宝•关键词：酯基季铵盐,阳离子衣物柔软剂,生物降解•概述：•阳离子衣物柔软剂的主要原料及活性成分将会是新一代的酯基季铵盐。
酯基季铵盐由于其具有优异的生物降解性因而对环境友好，将会替代传统的双长链烷基季铵盐(如DHTDMAC等)。
该文回顾了阳离子衣物柔软剂的发展历史，介绍了新型的酯基季铵盐的品种、结构和特点，并对酯基季铵盐的研究和应用发展趋势进行了展望。
•容：•衣物柔软剂是一种能赋予衣物和织物在穿着和使用时有柔软愉悦感觉的日用化工产品。
它是随着合成洗涤剂的发展而渐渐从纺织品工业领域进入普通百姓家庭，成为人们日常衣物洗涤护理用品。
到20世纪80年代，衣物柔软剂已经发展成为西方发达国家的家庭常备的家用洗涤护理用品。
1国外发展概况织物柔软剂活性物最具代表性的产品是季铵盐类阳离子表面活性剂，使用最多的是双十八烷基二甲基氯化铵(DODMAC)或称双氢化牛脂基二甲基氯化铵(DHTDMAC)。
国外自20世纪50年代开始销售和使用柔软剂。
1981年美国柔软剂销量45万t，人均消费量2．3 kg；德国41万t，人均6．4 kg；1991年法国14．2万t，人均5．7 kg；英国l9．4万t，人均6．4kg；1995年日本23．9万t，人均2．6kg。
1991年欧洲柔软剂销量89万t，人均消费量6 kg；德国消费量大减，为l5．5万t，人均l.9 kg；而西班牙和比利时销量则大增，其中西班牙销量23．9万t，人均消费量8．3kg；人均消费量最多的是比利时，达9．2kg。
至l986年世界柔软剂的总产量已超过200万t。
自1986年以来，世界柔软剂市场发生了显著的变化，在产品创新方面取得了较大的进展。
首先是浓缩型产品出现，而以往大多数产品的活性物含量只有3％～5％。
l979年德国首次推出活性物含量3倍于普通柔软剂的浓缩型产品，l984年美国推出浓缩产品，l988年日本推出浓缩产品，l990年德国与荷兰推出酯基酰胺季铵盐替代品，1992年美国再次推出新型浓缩品。
季铵化反应方法和研究进展
2007年第5期广东化工第34卷总第169期 · 51 ·季铵化反应方法和研究进展洪芸，李岩，潘宇南（广东岭南职业技术学院药学院，广东广州 510663）[摘 要]本文通过介绍近几年国内外合成不同用途的季铵盐的方法及其研究进展的情况，进而得出季铵化反应具有良好发展前景的结论。
[关键词]季胺化反应；季铵盐；方法Quaterisation Reaction Method and Research ProgressHong Yun, Li Yan, Pan Yunan(Department of Medicine, Guangdong Lingnan Polytechnic Institute, Guangzhou 510663, China)Abstract:Through introducing the synthesis and research decelopment of different use of quaternary ammonium salt in domestic and foreigns in recent years, the paper presented the conclusion that the development potential of quaternary ammonium salt was promising.Keywords: quaterisation reaction；quaternary ammonium salt；method季铵盐中由于含有季铵基甚至有的还含有双键，故可以和诸多的不饱和单体共聚，在水溶液中带正电荷，生成阳离子型或两性离子型水溶性聚合物，很容易吸附于固一液或固一气界面上而被用作絮凝剂、抗静电剂、导电纸涂层及油田化学剂。
另外，在现代社会中，表面活性剂的应用日趋广泛.季按盐类表面活性剂具有重要的用途，此外也可被用作柔软剂、抗静电剂、颜料分散剂、矿物浮选剂和沥青乳化剂、金属缓蚀剂及相转移催化剂等，在纺织印染、塑料加工、医疗卫生、日用化工、石油化工、金属加工等行业得到广泛应用。
[讲解]季铵基团
![[讲解]季铵基团](https://img.taocdn.com/s3/m/9b30937ca55177232f60ddccda38376baf1fe060.png)
可生物降解的织物柔软剂——季铵酯∙作者：岳霄∙关键词：生物降解性,季铵酯,织物柔软剂∙概述：∙洗衣和清洁产品是S最大的消费领域，其巨大的消费量使得S 的环境问题备受关注．生物降解性好的S对生物圈更为友好。
季铵酯是最近才大量使用的新的柔软剂成分．其降解性大大优于时下常用的柔软剂成分。
本文综述了季铵酯的合成、性能和工业应用性能，对生物降解性也做了评述。
∙内容：∙织物柔软进入家用洗衣程序已有50年的历史。
1955年美国生产出世界上第一种柔软剂，l0年后在欧洲和日本也出现了类似的产品，现在柔软剂已在世界范围内得到广泛使用。
织物柔软剂的主要作用是提高织物手感和防止静电．并且还可赋予织物清新悦人的味道。
此外，柔软剂还可应用于纤维工业．增加织物的柔软性．提高织物的耐磨性和撕裂强力。
世界柔软剂市场一直处于持续上升的势头。
表l是近几年世界柔软剂的消费情况。
织物柔软剂最主要的成分是C．S．早在在二十世纪20年代初就发现了c—S，当时，c-S的用途主要是利用其抑菌性，用于化妆品及相关制品的杀菌和防腐。
由于c—S具有保持和恢复织物风格的功能，1940年代，大量c—S被应用于织物处理中的纤维整理和织物护理，柔软剂的用途才真正体现出来。
1950年代，美国出现的第一种柔软剂是基于二氢化牛脂基二甲基氯化铵配制的，具有很好的润滑性和抗静电性。
目前，家用柔软剂使用的c—S主要是三类季铵盐：二烷基二甲基季铵盐，二酰氨基烷氧基季铵盐，咪唑啉季铵盐。
近几年环境因素成为柔软剂成分发展的主要动力，在欧美等国，生物降解性良好的季铵酯已成为家用柔软剂的主要成分。
由于季铵酯是酯一氨基连接．这种结构使其更易降解，季铵酯的生物降解性是DH TD M全c的2～3倍。
因此，季铵酯是一种环境友好的柔软剂成分。
1、柔软机理作为织物柔软剂的c—S由两部分组成，一部分是憎水的长链烷基，另一部分是亲水的无机基团，可使c—S在水中分散。
C-S在加至水中时．在降低水表面张力的同时．C-S的憎水部分离子化形成带阳电荷的离子，这是c—S发挥柔软性能的主要部分，因为大多数织物带有负电荷，离子化的憎水基团被织物吸附，并留在织物上，憎水基团的脂肪长链润滑织物．产生柔顺效果。
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脂肪酰胺型季铵盐的合成研究目前，脂肪酰胺丙基型胺盐阳离子和季铵盐阳离子表面活性剂在国内外日化产品中已经得到广泛应用。
其产品种类繁多，但是相关的研究报道却较少[1]。
近年来，我国在胺盐和季铵盐阳离子表面活性剂方面的研究工作虽然有长足发展，但是部分产品仍依赖进口。
因此，研究开发满足环境保护要求和具有性能特点的阳离子表面活性剂产品显得十分必要。
脂肪酰胺型季铵盐表面活性剂合成的主要步骤为：以月桂酸为原料与N,N-二甲基-1,3-丙二胺反应，合成提纯出脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺，再与3-氯-1,2-丙二醇进行季铵化反应，得到脂肪酰胺型季铵盐阳离子表面活性剂（图1）。
1. 实验部分1.1 主要试剂和仪器月桂酸，CP，国药集团化学试剂有限公司；乙醇（95%），AR，国药集团化学试剂有限公司；甲苯，AR，国药集团化学试剂有限公司；N,N-二甲基-1,3-丙二胺，工业级，飞翔化工（张家港）有限公司；3-氯-1,2-丙二醇，CP，国药集团化学试剂有限公司。
FTLA2000-104红外光谱仪，加拿大ABB Bomem公司。
1.2 实验方法1.2.1 脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的合成在250mL四口烧瓶加入一定量的脂肪酸，通入氮气排净瓶内空气后，油浴加热溶解，在氮气保护下缓慢滴加远李 丹1，徐 浩1，陈 雪2，许虎君1（1. 江南大学 化学与材料工程学院，江苏 无锡 214122；2. 宁波市乐嘉化工有限公司，浙江 宁波 315040）【摘 要】以月桂酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、3-氯-1,2-丙二醇为原料合成了脂肪酰胺丙基二甲基叔胺及其季铵盐，并对其制备工艺进行条件优化。
研究表明：在叔胺合成过程中，投料摩尔比为n（脂肪酸）∶n（N,N-二甲基-1,3-丙二胺）＝1∶1.8，在无溶剂条件下，140℃密闭反应9h，脂肪酸的转化率可达到94.2%；季铵盐合成过程中，投料摩尔比为n（脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺）∶n（3-氯-1,2-丙二醇）＝1∶1.1，85℃下，持续反应5h，季铵盐产率可达90%以上。
【关键词】脂肪酰胺型季铵盐；脂肪酰胺丙基二甲基叔胺；N,N-二甲基-1,3-丙二胺；合成图1 脂肪酰胺型季铵盐的合成路线RCOOH + NH 2CH 2CH 2CH 2N(CH 3)2 RCONH(CH 2)3N + H 2OCH 3CH 3RCNH(CH 2)3N + ClCH 2CHCH 2OHRCNH(CH 2)3+N—CH 2—CHCH 2OH Cl -OCH 3CH 3OHOCH 3CH 3OHR=C 11H 23远过量的N,N-二甲基-1,3-丙二胺，实验过程中加入4A分子筛吸水，使反应向正向进行。
密闭反应容器，在磁力搅拌下，升温至135～145℃下反应8～10h，测定酸值[2]以及叔胺值[3]，当酸值随反应时间不再发生变化时停止反应。
减压蒸馏30min，蒸出过量的N,N-二甲基-1,3-丙二胺，得到粗产品。
然后用正己烷反复重结晶提纯，真空干燥后得到浅黄色固体状产品。
脂肪酸的转化率计算见式1：式中：AV —所测产品的酸值，mgKOH/g；56.1—KOH的摩尔质量，g/mol；M 0—总质量，g；N 0—脂肪酸物质的量，mol。
1.2.2 脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基季铵盐的合成参照郭祥峰等[1]的合成方法，将脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺溶于水中，在80～90℃条件下，按照摩尔比n （脂肪酰胺二甲基叔胺）∶n（3-氯-1,2-丙二醇）＝1∶1.1投料，持续反应4～6h，每隔一段时间测定叔胺值[3]。
当叔胺值不再变化时，停止反应，减压蒸馏出过量的水，用正己烷-乙酸乙酯混合溶剂重结晶提纯，真空干燥得到最终产品。
脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的转化率2的计算见式2：式中：T—所测产品的叔胺值，mg KOH/g；M 1—总质量，g；N 1—叔胺总物质的量，mol。
所得最终产品的转化率为两步反应转化率之积。
2. 结果与讨论2.1 红外表征以月桂酸为原料合成的中间产物脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺和最终季铵盐产物的红外图谱如图2、图3所示。
由图3可知，3300～3460cm -1处的宽峰为-CONH-中N-H伸缩振动吸收峰；1645 cm -1和1549cm -1处为仲酰胺特征吸收峰，其中1645cm -1强吸收峰为C＝O伸缩振动吸收峰；1466cm -1处吸收峰为C-H弯曲振动吸收峰；1460～1260cm -1处为C-O-H的弯曲振动吸收峰；1260～1000m -1为C-N伸缩振动吸收峰；721m -1处为N-H 的OOP振动。
2.2 实验条件优化2.2.1 脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的合成转化率1=1-(1)AV ×10-3×M 0N 0×56.1转化率2 = 1-(2)T ×10-3×M 1N 1×56.1图2 酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的IR图图3 脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基季铵盐IR图叔胺合成反应中，脂肪酸的转化率直接影响到最终季铵盐产物的产率高低。
影响叔胺合成反应的因素较多，主要有反应温度、反应时间、反应的溶剂以及脂肪酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺的投料摩尔比。
本文重点就这四个方面对脂肪酸转化率的影响进行研究。
1） 反应加入的溶剂对叔胺合成反应的影响在实验中考察了反应温度和反应时间对脂肪酸转化率的影响，并与传统添加甲苯作溶剂的合成方法进行了对比（结果如表1所示）。
从表1可以看出，以甲苯做溶剂时，脂肪酸的转化率最高为95.3%；采用无溶剂氮气保护下合成时，脂肪酸的最高转化率为94.2%。
两种条件下酸的转化率相差不大。
但无溶表1 一定反应时间和温度下溶剂对叔胺合成反应影响 反应条件脂肪酸转化率（%）甲苯做溶剂无溶剂140℃/9h95.394.2剂法更加安全环保，合成的产物色泽更浅[1, 5]。
2）反应时间和温度的影响图4为脂肪酸转化率与反应温度的关系。
由图可以看出，随着反应温度的升高，脂肪酸的转化率升高。
温度高于140℃以后，转化率变化很小。
出于降低反应成本的考虑，反应温度确定为140℃。
由图5可以看出，在140℃下，随反应时间的延长，脂肪酸转化率显著提高。
但反应时间超过8h后，酸的转化率变化不大。
因此，将反应时间确定为9h。
3）投料摩尔比对脂肪酸转化率的影响叔胺合成反应是有水生成的可逆反应。
为了使反应向正向进行得更加完全，实验中可采用分子筛吸水；同时，适当提高反应温度，加快脱水速度。
另外，为了提高脂肪酸的转化率、降低中间产物中脂肪酸的含量，在实验过程中加入远远过量的N,N-二甲基-1,3-丙二胺 [n（脂肪酸）∶n（N,N-二甲基-1,3-丙二胺）＝1∶1.8]，并密闭反应容器，当温度升高时反应容器内的压力增大，提高脂肪酸的转化率，促进反应继续向正向进行。
综上，叔胺合成反应的最佳工艺条件为：在氮气保护下，密闭反应容器，投料摩尔比为n（脂肪酸）∶n（N,N-二甲基-1,3-丙二胺）＝1∶1.8，在140℃条件下反应9h。
在此条件下，脂肪酸的转化率可达到94.2%。
2.2.2季铵化反应1）溶剂对叔胺转化率的影响在季铵化过程中，溶剂的选择有多种。
应选择易与3-氯-1,2-丙二醇发生溶剂化、可以加快亲核反应速率的溶剂，同时要考虑到反应过程中溶剂的沸点不应过低。
不添加溶剂时，叔胺的转化率提高较快[1]，但是会造成最后出料困难；添加混合溶剂时，虽然反应体系的搅拌和出料易于进行，但是会在最终产物中引入更多杂质，影响最终季铵盐产品的性能。
同时，溶剂加入量的多少对叔胺的最终转化的完全与否有较大的影响。
在对异丙醇溶剂和异丙醇与水混合溶剂进行比较的基础上，本研究最终选择以水作为季铵化过程的溶剂。
与传统方法相比，叔胺的最终转化率差异不大。
表2为各种溶剂对叔胺转化率的影响，其反应条件为：叔胺∶3-氯-1,2-丙图4 脂肪酸转化率与反应温度的关系图5 140℃下脂肪酸转化率与反应时间的关系二醇（摩尔比）＝1∶1.1，反应温度80℃，反应5h（m 1为异丙醇，m 2为水，比例为质量比）。
2）正交试验影响最终季铵化产物的其他因素主要有反应时间（A）、反应温度（B）和投料摩尔比（C）。
以月桂酰胺丙基-N,N-二甲基-2,3-二羟丙基氯化铵的合成方法为例，将各因素分别选定三个水平，以L 9(34)正交表进行正交试验。
正交试验因素水平表见表3，正交试验结果如表4所示。
由表4可以看出，R C ＞R A ＞R B ，即投料摩尔比对转化率的影响最大。
影响脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺转表2 溶剂与叔胺转化率的关系无溶剂 异丙醇 m 1∶m 2＝2∶1m 1∶m 2＝1∶1m 1∶m 2＝1∶2纯 水叔胺转化率94.593.885.691.792.293.0化率的主要因素依次为：投料摩尔比＞反应时间＞反应温度。
较佳的反应条件为A 2B 2C 2。
经试验验证，合成脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基-2,3-二羟丙基氯化铵的较佳条件为：酸胺投料的摩尔比1∶1.1，反应时间5h，反应温度85℃。
由表中还可以看出，反应5h时叔胺的转化率已经可以达到最高。
随着反应时间的延长，转化率变化不大。
这可能是由于季铵化反应在5h时已经达到完全。
在温度为80～90℃时，叔胺转化率没有大的变化，在85℃时达到最高。
这说明，本实验研究的温度范围已经是该反应所需的合适温度。
对最终叔胺转化率影响最大的因素是脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺与3-氯-1,2-丙二醇的投料摩尔比。
在投料摩尔比n（脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺）∶n （3-氯-1,2-丙二醇）＝1∶1.1时，反应的转化率达到最高。
这时，脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺已反应完全。
由此得出季铵化反应的最佳工艺条件为：投料摩尔比n （脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺）∶n（3-氯-1,2-丙二醇）＝1∶1.1，在85℃下持续反应5h。
3. 总结1）叔胺合成最佳条件为：在氮气保护下，密闭反应容器，投料摩尔比为n（脂肪酸）∶n（N,N-二甲基-1,3-丙二胺）＝1∶1.8，在无溶剂条件下，140℃反应9h。
在此条件下，脂肪酸的转化率可达到94.2%。
2）季铵盐合成的最佳条件为：85℃下，投料摩尔比为n（脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺）∶n（3-氯-1,2-丙二醇）＝1∶1.1，持续反应5h。
在此条件下，季铵盐产率可达90%以上。
参考文献[1] 郭祥峰, 贾丽华. 脂肪酰胺丙基二甲基烷基季铵盐卤化物的合成及性能[J].精细石油化工, 2001(3): 25.[2] 国家标准化管理委员会, 国家质量监督检验检疫总局. GB/T5530-2005, 动植物油脂酸值和酸度测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2006.[3] ASTM international. ASTM D2073-92（Reapproved 1998）1. United States: 100Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, 1993.[4] 李姝, 许虎君, 等. 系列酰胺型阳离子表面活性剂的合成与性能[J]. 精细石油化工, 2008(6): 27.[5] 方云, 夏咏梅, 周建东, 等. 脂肪酰胺丙基二甲基氧化胺的合成及性能[J]. 日用化学工业, 1996(1): 4-7.表3 正交试验因素水平表 因素 反应时间A（h）反应温度B（℃）投料摩尔比C 水平1 4 80 1∶1.05 水平2 5 85 1∶1.10水平36901∶1.15表4 L 9(34)正交试验结果 列号 反应时间A（h）反应温度B（℃）投料摩尔比C转化率（%）1 1 1 1 82.32 1 2 2 90.73 1 3 3 89.24 2 1 2 93.25 2 2 3 92.16 2 3 1 87.87 3 1 3 92.78 3 2 1 88.9 9 3 3 2 91.3Ⅰ 262.2 268.2 259.0 Ⅱ 273.1 271.7 275.2 Ⅲ 272.9 268.3 274.0R10.93.516.2。