一种无泡阳离子表面活性剂的合成、性能及其在金属清洗中的应用

摘要：本以三乙醇胺、环氧氯丙烷和丙三醇为原料  ，经过季铵化反应以及中间体开环醚化反应  ，合成了一种具有一定异构结构的多羟基三季铵盐  ，测定了目标产物与同类产品的泡沫性能、与酸性及碱性助剂的兼容性  ，结果表明目标产物具有无泡、与酸性及碱性助剂良好的兼容性  ，研究了目标产物在碱性复合助剂作用下在金属表面的去油性能  ，结果表明：在含量1.10%的条件下去油率达到99.38%  ，去油性能良好 。
关键词：无泡阳离子表面活性剂；性能；金属清洗
随着工业经济的发展  ，工业清洗的领域逐渐扩大至金属加工、食品、纺织、交通、船舶、医疗、电镀、印刷、石油加工、汽车制造、仪器仪表、电子、光学等工业领域  ，其中金属清洗是非常重要的一部分  ，无论是零件的加工、装配、工序清洗、热处理以及产品封存包装等  ，都需要对金属表面进行清洗 。 而对于该类清洗剂  ，清洗效果较好的清洗剂大部分泡沫比较多且难以除去  ，清洗剂的泡沫在生产过程中会极大影响机械效率、生产工艺以及产品性能  ，而市场上并没有效果特别好的无泡清洗剂产品[1]  ，为适应低泡产品的需要  ，开发和应用低泡清洗剂就显得尤为重要 。
目前  ，实现低泡清洗剂的方法主要是在清洗剂中添加消泡剂  ，大部分的消泡剂为油性[2]  ，并不能很好的与水性清洗剂兼容  ，可以兼容的消泡剂价格昂贵  ，但又存在着消泡能力随着工作时间的延长而降低的问题 。 鉴于此  ，开发一种低泡表面活性剂相对而言是一个较为科学合理而又长远的发展方向 。
1.实验
1.1实验原料和仪器
原料：三乙醇胺（美国陶氏化工）、环氧氯丙烷（工业品  ，齐鲁石化）、丙三醇（分析纯  ，上海埃彼化学试剂有限公司）、丙酮（分析纯  ，淄博库仑分析仪器有限公司）、焦磷酸钾（工业级  ，济宁佰一化工）、五水合偏硅酸钠（分析纯  ，广东翁江化学试剂）、8550（工业品  ，郑州易和精细化学品有限公司）、8818（工业品  ，郑州易和精细化学品有限公司）
仪器：JJ-1精密增力电动搅拌器  ，常州国华电器有限公司；电热恒温水浴锅  ，北京市永光明医疗仪器有限公司；RHBX-Ⅱ型表面摆洗机  ，上海银泽仪器设备有限公司；分析天平  ，上海衡平仪器仪表厂
1.2.合成路线
（1）以三乙醇胺和环氧氯丙烷为原料  ，在碱性催化剂作用下进行如下季铵化反应：
（2）以上述（1）合成的中间体和丙三醇为原料  ，进行如下开环成醚反应：
1.3合成方法
（1）阳离子活性中间体（2,3-环氧丙基三乙基氯化铵）的合成
在500ml干燥的三口烧瓶中  ，加入1mol环氧氯丙烷  ，加热至50度  ，然后缓慢滴加0.9mol三乙醇胺  ，滴加时间为1小时  ，控制反应温度为80度  ，反应5小时  ，抽滤分离出反应产物  ，真空干燥后得目标中间体 。
（2）目标产物（PTQA）的合成
在250ml干燥的三口烧瓶中  ，加入0.6mol丙三醇  ，开启搅拌同时升温至70度  ，然后向反应烧瓶中缓慢滴加0.5mol上述合成中间体2,3-环氧丙基三乙基氯化铵 。 控制反应温度不超过80度  ，滴加时间2小时  ，加完后保温80度反应3小时,用丙酮重结晶、真空干燥后得目标产物(以下均简称PTQA) 。