《以纤维素为基体的表面活性剂的研究进展》.pdf

以纤维素为基体的表面活性剂的研究进展 潘虹程发魏玉萍(天津大学理学院化学系 天津300072) 摘要本文介绍了以纤维素为基体的表面活性剂的研究进展，其中包括以羟乙基纤 维素、羧甲基纤维素为基体的含长链烷基的表面活性剂；以羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟 丙基纤维素为基体的含碳氟基团的长链表面活性剂；其次就是羧甲基纤维素通过接枝共 聚反应合成的高分子表面活性荆。 关键词纤维素。表面活性荆，长链烷基 1前言 一般的水溶性纤维素衍生物如常见的羧甲基纤维素(CMC)、聚阴离子纤维素(PAC)、甲基纤维素 量较高(Mw一般在104～106数量级)且其大分子链中缺少与亲水基团相匹配的疏水性基团，致使其表面 活性难以提高u1’。 而疏水化水溶性纤维素衍生物是一类在分子链中含有少量疏水基团的、具有“双亲结构”的水溶性纤 维素衍生物，由于其溶液中疏水效应的影响，致使其具有较为独特的性能和广阔的应用前景。与一般水溶 性纤维素衍生物相比，这类改性物具有显著的增粘性、耐温耐盐性和抗剪切稳定性，它们除可望用作性能 优良的表面活性剂、水性涂料增稠剂、高盐油藏驱油剂、悬浮聚合稳定剂、洗发香波增粘剂，还可用来制备 分离用凝胶、控制药物释放载体等u4。1引。因此，致力改善水溶性纤维素衍生物的表面活性，深入研究其结 构与性能关系，便成为纤维素类高分子表面活性剂发展的关键。下面就其用作表面活性加以总结： ／、1^——水溶性纤维素甜i乍物＼／＼一一、／、一．、，一、、一长链烷基x—嘀素跟子 0H 图1-1含长链烷基纤维素类高分子表面活性剂的制备途径 surfactaatb鸹ed On Fig．1一Isyn旺麟ispathwaysofpolymeric ccUulosc谢山loag．．ckaiaancyi 2含长链烷基纤维素类表面活性剂的研究 过在适当条件下与带长链烷基的疏水性反应物进行高分子化学反应，可提高其表面活性并进而制得具有 性剂的若干制备途径，其反应特点通常是在不影响原料纤维素衍生物整体水溶性的前提下，借助其大分子 链中自由羟基与带长链烷基的环氧化物、卤化酰基、卤化物、异氰酸或酸酐进行亲和取代反应而引入一定 一311— 数目的烷基疏水链。实际制备时，为了提高原料水溶性纤维素衍生物的自由羟基的反应活性，常用一定浓 度的NaOH溶液进行预处理；而为提高反应效率，反应介质则一般采用水／有机溶剂(如异丙醇)混合物。 研究发现，含长链烷基纤维素类表面活性剂的性能，在很大程度上受引入的烷基疏水链长短、数目及 所用原料纤维素衍生物和改性剂种类的影响，但合成时只要注意控制好反应条件，包括原料用量、反应介 质组成、温度和时间，便可使所得产物显示出高分子表面活性剂的优良性能。Landoll拍3研究了含C加一孔烷 基羟乙基纤维素类高分子表面活性剂(用l，2一环氧二十烷、1，2一环氧=十二烷和1，2一环氧二十四烷混 合物疏水改性而得)，当其分子链中烷基含量为0．78(wt)％时，仅需很少的用量便可使水／甲苯界面张力 大大降低(如图1—2)。 善 毫 甲 E 杂 面 秸詈 E ＼ 喧 倒 昧 蔷 椭 餐 融 *