2結果與討論

2.1質譜

由圖1可以看出，m/z315表示單糖苷的C8烷基糖苷，m/z343表示單糖苷的C10烷基糖苷，m/z477與m/z315相差M（162），162表示一個葡萄糖脫掉一個水的相對分子質量，APG0810的分子質量組成分析如表1所示。

表1中，C8-1為8個碳的醇和1個葡萄糖反應生成的APG，以此類推，C10-5為10個碳的醇和5個葡萄糖反應生成的APG。APG加成PO後相對分子質量會增加58的倍數。例如，在APG0810PE-5樣品譜圖中，分子質量489為C8-1加成3個PO的產品，535為C8-2加成1個PO的產品，621為C10-2加成2個PO的產品，1 119為C10-4加成5個PO的產品。結果表明PO基團已經成功引入烷基糖苷分子中，具體分析數據如表2所示。

表2烷基糖苷聚氧丙烯醚相對分子質量

2.2表麵活性劑的性能

2.2.1平衡表麵張力

平衡表麵張力揭示了表麵活性劑降低溶劑（通常是水）表麵張力的能力。表麵活性劑的許多應用都與平衡表麵張力有關，例如起泡作用、潤濕作用、鋪展作用等。圖2為APG0810PE-n和APG0810平衡表麵張力隨著質量濃度變化的關係圖，圖3、圖4為APG1214PE-m和APG1214平衡表麵張力隨著質量濃度變化的關係圖，相應的物化性能參數列於表3。

圖2 APG0810PE-n和APG0810表麵張力隨質量濃度變化關係圖

圖3 APG1214PE-m和APG1214表麵張力隨質量濃度變化關係圖

圖4 APG1214PE-m表麵張力隨質量濃度變化關係圖

臨界膠束濃度（cmc）、在臨界膠束濃度處的表麵張力（γcmc）、表麵活性劑分子對氣/液界麵的吸附進而形成表麵活性劑膠束（cmc/C20）可以從圖2～圖4曲線中得到；分子在氣液界麵上的最大飽和吸附量（Гm）和氣/液界麵上單個表麵活性劑分子所占的最小截麵積（Amin）可以說明表麵活性劑分子在氣/液界麵上排列的疏密情況。Гm和Amin通過公式計算獲得：

其中：T表示絕對溫度，通常取298 K；R表示氣體常數，通常取8.314 J/（mol·K）；NA表示阿伏加德羅常數，通常取6.022×1023；n也表示常數，對於離子表麵活性劑n取2，對於非離子表麵活性劑n取1；dγ/dlogc是指在恒溫情況下，表麵張力γ隨表麵活性劑濃度對數logc變化的變化率。

由表3可以看出，APG0810PE-n的cmc、γcmc、Amin均高於APG0810，且隨著PO添加量的增加而增大，PO基團的引入增加了分子的空間位阻以及被吸附分子在氣/液界麵所占的麵積。因此，Гm會隨之降低，並且隨著PO基團的增加降低得更明顯。同樣，對於APG1214PE-m也有相同的趨勢。

表3 APG0810PE-n、APG0810與APG1214PE-m、APG1214的物化參數

2.2.2潤濕性能

潤濕是人類生活與生產中的重要過程，例如機械潤滑、粘附、注水采油、洗滌、清洗、印染、焊接等液體直接接觸固體表麵的過程皆與潤濕作用有密切關係。因此，潤濕性能是表麵活性劑最重要的性能之一。在考慮潤濕性能時，潤濕速率是重要因素。采用動力學實驗測量帆布片的下沉時間，時間越短，潤濕性能越好。

由圖5可以看出，APG0810PE-n和APG1214PEm的潤濕時間隨著PO加合數的增加而減少。這是因為表麵活性劑在濕潤帆布片時，PO基團的引入為分子提供疏水性，提高了分子與帆布片之間的疏水相互作用，促使分子易於吸附在帆布片表麵，有利於潤濕。而APG1214和APG1214PE-m的潤濕時間比APG0810和APG0810PE-n長，說明隨著碳鏈增長，潤濕性能變差，這是因為分子長度增加打破了親水親油平衡狀態，不利於潤濕。

圖5各樣品的潤濕時間變化圖

2.2.3去汙性能

汙垢通過不同的相互作用力在物品表麵附著，而應用表麵活性劑去除的汙垢一般是通過物理吸附（範德華力、偶極相互作用）或者靜電作用而附著於物品上。去汙力是指將固體表麵浸泡在一定的液體介質中去除汙垢的能力，使用洗滌劑減少汙垢在固體表麵的附著量，利用機械力使汙垢與固體表麵分離。由圖6可以看出，無論是皮脂汙布還是炭黑汙布，製備的APG0810PE-n和APG1214PE-m的去汙比值都低於對應的原料APG0810和APG1214，而且隨著PO加合數的增加而降低，可能是由於PO基團的引入使得分子的疏水性提高。但整體來看，PO改性APG獲得的產品去汙性能仍處於較好的水平。

圖6各樣品去汙力對比圖

2.2.4泡沫性能

泡沫是氣體在液體中的分散體係，氣體成為氣泡被連續相的液體分隔開，氣體是分散相，液體是分散介質。在大規模的洗滌和印染工業中，泡沫給操作帶來不便，因此新型的低泡表麵活性劑越來越受關注。由表4可以看出，PO基團引入APG中明顯地降低了泡沫的形成和穩定性，而且在相同PO加合數下，APG0810變化更明顯，因此製備的係列樣品屬於低泡表麵活性劑。

表4各樣品的泡沫體積變化

2.2.5乳化性能

在2種互不相溶的液體中，一種液體以微滴狀分散於另一種液體中形成的多相分散體係稱為乳液。雖然影響乳液穩定性的因素非常複雜，但是可以對界麵膜的作用進行研究。乳液是否穩定與液滴間的聚集密切相關，而界麵膜是聚集的必經之路。

由圖7可以看出，采用乳液破乳時間表征表麵活性劑的油水界麵性質，APG1214和APG1214PE-m乳化大豆油以及液體石蠟的能力勝於APG0810以及APG0810PE-n，而且隨著PO加合數的增加而提高。這是由於PO基團和烷基鏈增長提供了疏水性，增強了乳化劑分子的乳化能力，延長了破乳時間。此外，所有表麵活性劑乳化大豆油的能力均明顯強於乳化液體石蠟，表明PO基團可能具有類似極性作用，可以增強樣品與極性分子之間的協同作用，因此乳化性能更好。

圖7各樣品的乳化時間變化圖

3結論

（1）以碳鏈數8/10、12/14的烷基糖苷（APG0810/APG1214）為原料，通過與環氧丙烷反應得到聚醚產物，並通過TOF質譜進行結構表征，結果表明PO基團成功引入烷基糖苷中。

（2）PO基團的引入使APG表麵活性劑的性質發生了很大變化，分子的空間位阻增加，被吸附分子在氣/液界麵所占的麵積增大，因此Гm隨之降低，並且隨著PO基團的增加降低得更加明顯。

（3）PO基團的引入有效降低了APG產品的泡沫性能，與此同時樣品保持了較好的乳化和潤濕性能。產品更適用於需要低泡要求的工業、民用等領域，能夠起到良好的節水節能效果。