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一種環(huán)保型復(fù)配乳化劑體系的研究 （下）
2結(jié)果與討論
2. 1表面活性劑的選擇
2.1.1淀粉糖普表面活性劑的選擇
淀粉糖昔表面活性劑作為一種非離子表面活性劑有其優(yōu)良的表面活性，它來(lái)源于天然的原料，分子結(jié)構(gòu)中親水和親油部分是以特別穩(wěn)定的糖昔醚鍵(-C-O-C-)連接的，在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的環(huán)境下都很穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生水解反應(yīng);與其他表面活性劑有較好的配伍性，復(fù)配后的體系有明顯的協(xié)同增效作用仁!3:。
分別對(duì)工業(yè)放大的聚合度為1. 10的C0810,C120。淀粉基糖昔表面活性劑產(chǎn)品與實(shí)驗(yàn)室合成的不同聚合度的淀粉糖昔表面活性劑、常用乳化劑烷基酚聚氧乙烯(10)醚進(jìn)行乳化性能分析產(chǎn)品的乳化性能。
在相同的聚合度下，隨著淀粉糖昔表面活性劑碳鏈的增長(zhǎng)，其乳化能力增大。因?yàn)殡S著碳?xì)滏湹脑鲩L(zhǎng)，淀粉糖昔表面活性劑產(chǎn)品更易于在油一水混合溶液界面吸附，從而形成高強(qiáng)度、穩(wěn)定的界面膜，所形成的乳化液穩(wěn)定;隨著聚合度的增加，產(chǎn)品的乳化能力有所降低。因?yàn)樘菃卧怯H水性的基團(tuán)，聚合度(即糖單元數(shù))越大親水性也就越強(qiáng)，乳化性相對(duì)較差。淀粉糖昔表面活J性劑的乳化性能與常用乳化劑烷基酚聚氧乙烯(10)醚相差很多，需與其他表面活性劑進(jìn)行復(fù)配提高其乳化能力。由此選擇乳化性能相對(duì)良好的聚合度為1. 10的C1200淀粉糖昔表面活性劑產(chǎn)品作為復(fù)配的原材料。
2.1.2復(fù)配表面活性劑的選擇
表面活性劑的復(fù)配通常有以下兩種方式:①采用陰離子和非離子乳化劑復(fù)配[1’〕;②采用非離子和非離子乳化劑復(fù)配。由此選擇最為常用的環(huán)境友好的陰離子表面活性劑，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酷鈉鹽與淀粉糖昔表面活性劑進(jìn)行復(fù)配。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸醋鈉鹽不但具有較高的起泡力和強(qiáng)的乳化油脂的能力，而且對(duì)水的硬度敏感低〔is};脂肪醇聚氧乙烯醚作為非離子表面活性劑，其溶解范圍從完全的油溶性直到完全水溶性，可選擇最為常用的脂肪醇聚氧乙烯(9)醚和脂肪醇聚氧乙烯(20)醚與淀粉糖昔表面活性劑產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)配，以此提高其淀粉糖昔表面活性劑的乳化性能，從而合成出環(huán)境友好的新型乳化劑產(chǎn)品。
2. 2 C1200淀粉糖昔產(chǎn)品復(fù)配體系的表面張力及乳化性
2. 2. 1 C1200淀粉糖普產(chǎn)品與脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸醋鈉鹽的復(fù)配體系
用2t反應(yīng)釜生產(chǎn)的聚合度為1. 10的C1200淀粉糖昔表面活性劑與脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酷鈉鹽在常溫常壓條件下進(jìn)行復(fù)配，并對(duì)二元復(fù)配體系進(jìn)行表面張力及乳化性能測(cè)定.
隨著脂肪醇聚氧乙烯醚硫峻醋鈉鹽含量的增加，該體系對(duì)菜油的乳化能力由S. 5min下降到5min，而變壓器油的乳化能力由pmin降到3min多。一般非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑復(fù)配之后往往會(huì)有協(xié)同增效作用〔13]該二元體系不但未呈現(xiàn)協(xié)同增效作用，反而使復(fù)配物的乳化力及表面活性不如理論預(yù)測(cè)值。由體系的表面張力來(lái)看，隨著脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸醋鈉鹽含量的增加，體系的表面張力逐漸增加，不利于乳化作用的進(jìn)行。由此看來(lái)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸醋鈉鹽不能用來(lái)與淀粉糖昔表面活性劑進(jìn)行復(fù)配提高且引能為.
2. 2. 2 C1200淀粉糖普產(chǎn)品與脂肪醇聚氧乙烯醚的復(fù)配體系
在實(shí)驗(yàn)中間發(fā)現(xiàn)，脂肪醇聚氧乙烯(9)醚不易與C1200淀粉糖昔產(chǎn)品形成穩(wěn)定的體系，因此需加入助劑。烷基酞胺類非離子表面活性劑常作為穩(wěn)定助劑與非離子表面活性劑復(fù)配，典型代表為椰子油烷基乙二酞胺，因?yàn)樗鼪]有濁點(diǎn)，穩(wěn)定性與添加量基本成正比關(guān)系，生產(chǎn)過(guò)程的最佳加人量比較容易掌握。實(shí)驗(yàn)中將脂肪醇聚氧乙烯((9)醚和椰子油烷基乙二酞胺作為統(tǒng)一的整體(記為AC) ,與C1200淀粉糖昔進(jìn)行復(fù)配。
2. 2. 2. 1 C1200淀粉糖昔產(chǎn)品與AC的復(fù)配體系
用2t反應(yīng)釜生產(chǎn)的聚合度為1. 10的C1200淀粉糖昔表面活性劑，與AC復(fù)配體系在常溫常壓條件下進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配產(chǎn)品進(jìn)行乳化勝能及表面張力測(cè)定.
在助劑椰子油烷基乙二酞胺的存在下，脂肪醇聚氧乙烯((9)醚能與工業(yè)2t釜生產(chǎn)的C1200淀粉糖昔產(chǎn)品在2000 ^-36%的范圍內(nèi)形成穩(wěn)定的體系。在此范圍內(nèi)，復(fù)配體系表面張力的變化并不大，初步分析是助劑椰子油烷基乙二酞胺的存在，增強(qiáng)了體系的穩(wěn)定性。而體系乳化性能總體趨勢(shì)是逐漸增加的，當(dāng)脂肪醇聚氧乙烯(9)醚與椰子油烷基乙二酞胺的質(zhì)量比為4}5，在復(fù)配產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%時(shí)，此體系乳化性最強(qiáng)，菜油為11 min，變壓器油為14min以上。此時(shí)復(fù)配體系的表面張力低于烷基酚聚氧乙烯((10)醚，有較強(qiáng)的表面活性，但是乳化性能還是有一定的差距?？紤]加人脂肪醇聚氧乙烯(20)醚提高其乳化性能。
2. 2. 2. 2 C120。淀粉糖昔產(chǎn)品和AC體系與脂肪醇聚氧乙烯(20)醚復(fù)配結(jié)果
對(duì)于上述C1200淀粉糖昔產(chǎn)品和AC的復(fù)配體系，在常溫常壓條件下加人脂肪醇聚氧乙烯(20)醚進(jìn)行進(jìn)一步復(fù)配，在脂肪醇聚氧乙烯(20)醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)量低于10%的穩(wěn)定范圍內(nèi)對(duì)復(fù)配產(chǎn)品進(jìn)行表面張力及乳化性能測(cè)定。
隨著脂肪醇聚氧乙烯(20)醚的增加，體系的表面張力變化不大，當(dāng)其加人量為10%時(shí)，對(duì)菜油的乳化性能13. 5min，與烷基酚聚氧乙烯(10)醚的乳化能力14. 3min相當(dāng);對(duì)變壓器油的乳化能力19. 5min，優(yōu)于烷基酚聚氧乙烯(10)醚的乳化能力16. 5min，此時(shí)的溶液為穩(wěn)定體系，稱該體系為TAX o
2. 2. 3 TAX的最佳配比
綜上所述，由C120。淀粉糖昔、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油烷基乙二酞胺在常溫常壓下制得的復(fù)配體系最佳配。
2. 3 TAX與烷基酚聚氧乙烯(io)醚性能的對(duì)比
對(duì)復(fù)配體系TAX和烷基酚聚氧乙烯(10)醚產(chǎn)品的表面張力、濁點(diǎn)、泡沫性能和乳化性能分別進(jìn)行測(cè)定.
TAX的最低表面張力低于烷基酚聚氧乙烯((10)醚，說(shuō)明TAX具有更高的降低表面張力的能力，由其所制得的乳狀液會(huì)更穩(wěn)定;TAX的乳化能力與烷基酚聚氧乙烯(10)醚相當(dāng)，對(duì)變壓器油相對(duì)好些;TAX的濁點(diǎn)高于烷基酚聚氧乙烯(10)醚，說(shuō)明TAX不僅能滿足低溫乳化的要求，在較高的溫度下也能發(fā)揮良好的乳化性能;TAX的起泡性與泡沫穩(wěn)定性均優(yōu)于烷基酚聚氧乙烯(10)醚，能體現(xiàn)更佳的乳化效果。綜上可知，TAX能替代烷基酚聚氧乙烯(10)醚在合纖、醫(yī)藥橡膠、農(nóng)藥等行業(yè)中得到良好的應(yīng)用開發(fā)。
3結(jié)論
(1>淀粉糖昔表面活性劑與陰離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸醋鈉鹽的復(fù)配體系中，乳化J性能并未呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，陰離子的加人反而使體系的表面張力有所上升;淀粉糖昔表面活性劑與非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚有一定的協(xié)同增作用，乳化性能提高，體系具有更高的表面活性。
(2)當(dāng)復(fù)配乳化劑TAX的配比，對(duì)變壓器油的乳化性能高出烷基酚聚氧乙對(duì)菜油的乳化性能與烷基酚聚氧乙烯(10)醚接近;具有更高的表面活性。
(3)復(fù)配乳化劑TAX的濁點(diǎn)高于90 0C，不僅能滿足低溫乳化的需求，也能應(yīng)用于高溫的乳化環(huán)境，且泡沫細(xì)膩、穩(wěn)定。