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论文主要合成了三类结构新颖的低分子量糖基改性有机硅表面活性剂,并研究了它们在溶液中的聚集行为及其在低能表面的润湿行为。全文共分五个部分: 第一部分,简要总结了有机硅表面活性剂的制备、结构,性质和应用;介绍了表面活性剂在水溶液中形成有序组合体的规律;并对有机硅表面活性剂在水溶液中聚集行为进行了简单归纳。 第二部分,设计、合成了四个N-氨丙基硅氧烷-N-糖酰胺(Si(n)N-GA和Si(n)N-LA,其中n为硅氧烷基团数目3和4,GA为葡萄糖,LA为乳糖),用红外、核磁共振、元素分析对其结构进行了表征。并用表面张力法研究了在气/液界面的吸附性能,用动态光散射和负染色电镜研究了其在水溶液中的聚集性能。结果显示:除Si(4)N-GA不溶于水外,其它三个都具有良好的表面活性,能把水的表面张力降低到20~21mN·m-1,而且在水溶液中有良好的聚集能力,当溶液浓度超过cac后能自发形成囊泡;用负染色电镜和动态光散射技术进一步考察了囊泡的形貌和粒径分布,并用临界排列参数理论进行了初步解释。 第三部分,设计、合成了三个糖基改性四硅氧烷Dicephalic(双头型)型表面活性剂TGA-m(其中m=1,2和3),用红外、核磁共振、元素分析对其结构进行了表征。用表面张力法研究了其吸附性能,并用电镜和动态光散射技术考察其在水溶液中的聚集行为。结果显示:三个Dicephalic型表面活性剂TGA-m都具有良好的表面活性,能把水的表面张力降低到20~21mN·m-1;发现三个Dicephalic型表面活性剂都能在水溶液中自发形成囊泡,并用染料包封实验进一步证明了囊泡的的形成;并探讨了的形成机理及其时间稳定性。 第四部分,设计、合成了三个糖基改性四硅氧烷Gemini型表面活性剂Si-n-Si(其中n为联接基中的聚氧乙烯数目1,2和3),用红外、核磁共振、元素分析对其结构进行了表征。并用表面张力法研究了其吸附性能,用动态光散射和负染色电镜研究了其在水溶液中的聚集性能。结果显示:三个Gemini型表面活性剂也具有较高的表面活性和较强的聚集能力,在水溶液中都能自发形成囊泡,并且可以通过改变联接基中聚氧乙烯的数目来调节联接基长度进而调控囊泡聚集体的大小;用染料包封实验进一步证明了囊泡的的形成;并探讨了囊泡的形成机理及其时间稳定性。 第五部分,研究了前面合成的六种新型糖基改性四硅氧烷表面活性剂(Dicephalic和Gemini系列)在石蜡和聚四氟乙烯表面铺展行为与时间以及浓度的关系。结果显示:两种表面活性剂的在低能表面的接触角随时间和浓度增加而减小,但最终接触角却差异较大。Gemini表面活性剂在石蜡表面的接触角为20°左右,而Dicephalic表面活性剂能完全润湿石蜡表面,说明表面活性剂的分子结构对铺展性能有重要影响。