[发明专利]一种具有pH响应的二聚表面活性剂泡沫响应体系

说明书

本发明公开了一种具有pH响应的二聚表面活性剂泡沫响应体系，属于表面活性剂科学与应用技术领域。本发明泡沫响应体系包含一种二聚表面活性剂，该二聚表面活性剂通过以硬脂酸、N¹,N¹‑二甲基‑1,3‑丙二胺为起始原料，合成N‑(3‑(二甲基氨基)丙基)硬脂酰胺，然后与邻苯二甲酸按照摩尔比2:1复配制备得到。本发明泡沫响应体系的泡沫体积量高达78ml；具有灵敏的pH响应性能和酸碱双响应性的可逆开关，当向原有的溶液中滴加酸或者少量的碱时，溶液泡沫量立即发生变化，表现出从低泡沫量到高泡沫量转变，并可实现多次发泡量变化循环，往复循环5次后体系起始泡沫量没有丝毫的减弱或降低，为使该经济、快速、低能耗的可逆开关型流体有望得到更广泛生物应用。

技术领域

本发明涉及一种具有pH响应的二聚表面活性剂泡沫响应体系，属于表面活性剂科学与应用技术领域。

背景技术

表面活性剂是一种加入极少量就能显著地降低溶液的表面张力并在体相中形成有序的分子聚集体的一类物质，由疏水基团与亲水基团组成。表面活性剂因其两亲特性，既能吸附在界面上，又可以在一定浓度的溶液中形成有泡沫乳液，因此具有泡沫浮选、离子浮选、泡沫驱油、泡沫灭火等性能。表面活性剂在溶液中可自组织形成各种分子有序聚集体，如球形泡沫、棒状泡沫、泡沫、囊泡和液晶等等。表面活性剂泡沫，形成条件及相关机理，一直是表面活性剂科学领域关注和研究的重点。其中泡沫在近年的研究中占有重要地位。气泡力是指泡沫形成的难易程度和生成泡量的多少，而稳定性是指生成泡沫的持久力，消泡的难易。也就是说，泡沫的稳定性就是指泡沫存在寿命的长短。当然，究其本质而言，泡沫是一种热力学不稳定体系，不可能稳定，使得其在泡沫建筑材料、泡沫塑料、面包药物控释、生物工程、化妆品、等领域得到了广泛的应用。因此，寻求一种灵敏的泡沫稳定性可控的泡沫响应体系是非常有意义的。

发明内容

本发明为了得到智能型泡沫响应体系，增强低聚离子型表面活性剂的聚集能力，本发明通过具有十八个链长的叔胺与邻苯二甲酸简单的静电吸引构筑了“拟”双子表面活性剂，形成了泡沫稳定性泡沫响应，而且其响应速度非常快，pH改变的瞬间粘弹性立即随之变化。

“拟”低聚表面活性剂是一类制备简单、性能优异的两亲化合物，通过非共价键相互作用构筑“拟”低聚表面活性剂是构成低聚表面活性剂效率最高的方法，避免了繁杂的合成反应，而且具有更低的cmc、更高的黏稠性、更丰富的自组装行为和独特的流变行为。该两亲化合物分子结构上有利于泡沫的形成，有望在较低的用量下即可自组装成泡沫稳定性流体。因此通过非共价键作用构筑“拟”低聚表面活性剂自组装行为的研究兼具有理论研究和实用价值。

具有pH响应的二聚表面活性剂所构筑的泡沫响应是指形成的泡沫响应的表面活性剂分子结构中含有具有pH响应的基团(如羧基、酚羟基或胺基等)的泡沫体系，其相应机理即通过与H+或OH-作用引起表面活性剂分子亲水亲油平衡值的变化或参加泡沫自组装的反离子的结构变化，导致泡沫响应结构的破坏或重构，从而实现体系宏观泡沫稳定性的可控改变。

本发明的第一个目的是提供一种智能型泡沫响应体系，所述泡沫响应体系包含式(I)所示的二聚表面活性剂，

在本发明的一种实施方式中，所述式(I)所示二聚表面活性剂的制备方法是利用静电构筑的方法，包括：以N¹,N¹-二甲基-1,3-丙二胺、硬脂酸为起始原料，合成N-(3-(二甲基氨基)丙基)硬脂酰胺；然后N-(3-(二甲基氨基)丙基)硬脂酰胺与邻苯二甲酸复配，得到二聚表面活性剂。

在本发明的一种实施方式中，N-(3-(二甲基氨基)丙基)硬脂酰胺与邻苯二甲酸按照摩尔比2:1进行复配。

在本发明的一种实施方式中，所述N¹,N¹-二甲基-1,3-丙二胺与硬脂酰氯的摩尔比为1:1～1:2。