1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1油醇烷氧基化物的合成及結(jié)構(gòu)鑒定

油醇烷氧基化物的制備方法參照文獻(xiàn)。在高壓反應(yīng)釜中加入油醇（OA）和目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的KOH催化劑，升溫至105~110℃時(shí)，抽真空脫除系統(tǒng)內(nèi)的水和低沸點(diǎn)物質(zhì)。用氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)的殘余空氣3次后，再次升溫至160℃后通入環(huán)氧乙烷開(kāi)始誘導(dǎo)反應(yīng)。待釜內(nèi)壓力降至0.3~0.4 MPa時(shí)連續(xù)導(dǎo)入環(huán)氧乙烷（和）環(huán)氧丙烷使系統(tǒng)壓力恒定，控制反釜內(nèi)溫度為170~175℃。加料完畢后在該溫度下繼續(xù)反應(yīng)至體系壓力不再下降，冷卻降溫后抽真空，充入氮?dú)獬隽?，用冰醋酸將其中和至pH=6~8，得到樣品。

將適量的液體樣品直接滴在衰減全反射（ATR，Attenuated Total Reflectance）晶體的表面，采用傅里葉紅外光譜儀以ATR模式進(jìn)行紅外表征；采用核磁共振波譜儀進(jìn)行1H NMR測(cè)定，內(nèi)標(biāo)為四甲基硅烷，溶劑為氘代氯仿。

1.2.2表面張力

平衡表面張力：用純水配制一定濃度的樣品溶液，靜置過(guò)夜后待用。在（25±0.1）℃時(shí)，采用連續(xù)吊環(huán)法測(cè)定其表面張力。每次測(cè)定前采用超純水標(biāo)定儀器，超純水的表面張力在（72.0±0.3）mN/m范圍之內(nèi)。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

動(dòng)態(tài)表面張力：用純水配制一定濃度的樣品溶液，靜置過(guò)夜后待用。采用德國(guó)Krüss公司的最大泡壓法表面張力測(cè)定儀測(cè)定各樣品在不同濃度下的動(dòng)態(tài)表面張力曲線，測(cè)定溫度為（25±0.1）℃，測(cè)量的有效表面時(shí)間為2~200 s。

1.2.3潤(rùn)濕性能

參照GB/T 11983—2008《表面活性劑潤(rùn)濕力的測(cè)定浸沒(méi)法》，采用帆布沉降實(shí)驗(yàn)，對(duì)樣品進(jìn)行潤(rùn)濕性測(cè)定。記錄帆布浸入溶液到完全潤(rùn)濕開(kāi)始下沉的時(shí)間，重復(fù)5次取平均值。

1.2.4乳化性能

將0.01 mol/L表面活性劑水溶液40 mL和等體積的液體石蠟置于100 mL具塞量筒中，上下猛烈振蕩10次，靜置60 s，重復(fù)5次，記錄（25.0±0.1）℃時(shí)分出10 mL水所需時(shí)間，測(cè)3次取平均值。

1.2.5泡沫性能

使用去離子水配制0.01 mol/L的表面活性劑水溶液，添加至DFA100動(dòng)態(tài)泡沫儀的測(cè)試圓筒內(nèi)，恒溫至25℃，設(shè)定氣流速度150 mL/min，鼓氣時(shí)間30 s，記錄泡沫高度和半衰期。

1.2.6液晶型乳液的制備及表征

液晶型乳液的制備：分別將1 g油醇烷氧基化物溶于35 g的超純水中溶解得到水相，將4 g鯨蠟硬脂醇加入到10 g的液體石蠟中得到油相，將上述水相和油相混合，75℃時(shí)使用高速分散器以10 000 r/min的速度均質(zhì)5 min，靜置冷卻后得到乳液。

采用LxPOL偏光顯微鏡對(duì)乳液的形貌進(jìn)行觀察，利用小角X射線散射儀對(duì)乳液進(jìn)行SAXS譜圖測(cè)定，采用高級(jí)流變儀對(duì)乳液的流變學(xué)特性進(jìn)行分析。

偏光顯微鏡（POM）：在載玻片上涂抹少量的待測(cè)樣品，用蓋玻片輕輕按壓使其盡可能薄，采用偏光顯微鏡對(duì)明場(chǎng)和偏振光下的樣品進(jìn)行觀察。采用Nano Measurer軟件分析乳液液滴尺寸，并繪制乳液液滴粒徑分布圖。

小角X射線散射（SAXS）：X射線源為tweezer-filtered Cu Kα輻射，X射線波長(zhǎng)0.154 nm，管電壓為50 kV，管電流為40 mA，溫度為25℃。

流變性：設(shè)置應(yīng)變范圍為0.1%~100%，固定頻率為1 Hz進(jìn)行應(yīng)變掃描；據(jù)應(yīng)變掃描結(jié)果，在線性黏彈區(qū)，使剪切速率從0.1 s-1增加到100 s-1進(jìn)行黏度曲線測(cè)試。測(cè)試溫度為25℃。

2結(jié)果與討論

2.1結(jié)構(gòu)鑒定

圖1（a）為原料OA和產(chǎn)物油醇氧基化物的FT-IR譜圖。由圖可見(jiàn)，與原料OA相比，油醇烷氧基化物在1 295 cm-1處都有吸收峰，此峰為C-O-C醚鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰；在1 100 cm-1都有強(qiáng)的吸收峰，此峰為醚鍵的不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)吸收峰；在942 cm-1都有吸收峰，此峰為醚鍵的對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)吸收峰。由FT-IR譜圖可知，原料OA發(fā)生了烷基化反應(yīng)。

圖1油醇烷氧基化物的結(jié)構(gòu)鑒定。（a）FT-IR譜圖;（b）和（c）1H NMR譜圖

圖1（b，c）為原料OA和產(chǎn)物油醇烷氧基化物的1H NMR譜圖。由1H NMR圖得到的油醇烷氧基化物的表征信息如下：

OE3:1H NMR（CDCl3，TMS）δppm:0.88（t，2.94H，-CH3），1.25~1.57（m，24.45H，-CH2），2.00~2.75（m，3.86H，-CH2CH=CHCH2），3.45~3.72（m，13.37H，-CH2-CH2-O-），5.35（m，1.30H，-CH=CH-）。

OE5:1H NMR（CDCl3，TMS）δppm:0.88（t，2.82H，-CH3），1.25~1.57（m，24.48H，-CH2），2.00~2.85（m，4.05H，-CH2CH=CHCH2），3.42~3.70（m，20.60H，-CH2-CH2-O-），5.34（m，1.22H，-CH=CH-）。

OE7:1H NMR（CDCl3，TMS）δppm:0.86（t，2.99H，-CH3），1.24~1.55（m，24.43H，-CH2），1.99~2.91（m，3.61H，-CH2CH=CHCH2），3.44~3.71（m，29.01H，-CH2-CH2-O-），5.33（m，1.24H，-CH=CH-）。

OE3P3:1H NMR（CDCl3，TMS）δppm:0.86（t，3.00H，-CH3），1.10~1.55（m，34.52H，-CH2，-CHCH3），1.94~2.15（m，2.84H，-CH2CH=CHCH2），3.14~3.92（m，23.94H，-CH2-CH2-O-CH2CH（CH3）O-），5.33（m，1.28H，-CH=CH-）。

油醇烷氧基化物的結(jié)構(gòu)通式及分子中質(zhì)子所處化學(xué)環(huán)境標(biāo)記如下：

以O(shè)E3P3為例進(jìn)行油醇烷氧基化物的烷氧基加合數(shù)計(jì)算。表1列出了OE3P3分子中的部分質(zhì)子在1H NMR譜圖中的積分面積及烷氧基平均加合數(shù)，依據(jù)式（1）和（2）計(jì)算可得EO（m）和PO（n）的平均加合數(shù)：

表1 OE3P3分子中的部分質(zhì)子在1H NMR譜圖中的積分面積及烷氧基的平均加合數(shù)

通過(guò)計(jì)算得出m和n值分別為2.9和3.5。采用同樣的方法計(jì)算得出OE3、OE5和OE7的實(shí)際烷氧基加合數(shù)分別為2.8，4.7和6.8。

綜合FT-IR與1H NMR的數(shù)據(jù)分析，可以看出目標(biāo)產(chǎn)物油醇烷氧基化物已經(jīng)成功被合成。