泡沫是日常生活中的常見現(xiàn)象，在礦物浮選、消防滅火、食品生產(chǎn)和石油開采等方面廣泛應(yīng)用。在無法形成穩(wěn)定泡沫的純液體中加入同時具有親水與疏水結(jié)構(gòu)的表面活性劑時，其分子在兩相界面處吸附，降低表面張力，使溶液更容易產(chǎn)生泡沫并且有較好的穩(wěn)定性。水醇體系通常表現(xiàn)出比水溶液（～72 mN/m）更低的表面張力（～15-30 mN/m），表面活性劑分子在表面的吸附會減少，且水-醇體系靜電排斥力小、介電常數(shù)低。因此，與純水體系相比，基于表面活性劑穩(wěn)定的水醇體系泡沫開發(fā)難度很大。但是水-低碳醇體系在個人護理、醫(yī)療用品、多孔功能材料等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，有時需要水醇體系有較好的泡沫性能，因此開發(fā)針對水醇混合體系起泡的特種表面活性劑具有重要意義。

本論文主要設(shè)計合成了不同疏水鏈長度、不同親水基數(shù)量的ABA型聚醚改性有機硅表面活性劑(A代表聚醚鏈段（EO）;B代表硅氧烷鏈)，考察了ABA型聚醚改性有機硅的分子結(jié)構(gòu)與其在不同溶劑中的泡沫性能的相關(guān)性，主要研究工作如下:

（1）以含氫硅油與烯丙基聚醚（APEG）為原料，通過硅氫加成反應(yīng)，合成一系列聚醚改性有機硅表面活性劑，并使用紅外光譜（FT-IR）、核磁共振氫譜（1H-NMR）、核磁共振硅譜(29Si-NMR)和二維核磁譜（HMBC、HSQC）對反應(yīng)原料與目標產(chǎn)物進行分析與結(jié)構(gòu)表征。

（2）利用全自動表面張力儀、泡沫分析儀等儀器對ABA性聚醚改性有機硅在水溶液中的界面性能:表面活性、聚集行為、在低能表面上的潤濕性能和泡沫性能等進行了研究。結(jié)果表明:合成的表面活性劑可以有效降低水溶液的表面張力，表面活性劑分子在界面處的吸附速率較快;同時所合成的樣品可以在水溶液中形成粒徑為100-1000 nm的球形聚集體，聚集體結(jié)構(gòu)為囊泡結(jié)構(gòu);通過對樣品在水溶液中的泡沫性能和在低能表面上的潤濕性能測試，發(fā)現(xiàn)在水溶液中的物化性能受EO數(shù)量與疏水鏈長度的影響，當疏水鏈長度一定，潤濕性能、發(fā)泡力與穩(wěn)泡性隨EO數(shù)的增加先增大后減小;增加疏水鏈長度，潤濕性能、發(fā)泡力與穩(wěn)定性下降。

（3）研究了ABA型聚醚改性有機硅在75%乙醇溶液中的界面性能。結(jié)果顯示ABA型聚醚改性有機硅有較好的表面活性，可以將75%乙醇溶液的表面張力從26降低至21 mN/m。通過計算吸附參數(shù)發(fā)現(xiàn)，在乙醇分子存在條件下，ABA型聚醚改性有機硅表面活性劑在界面處的吸附過程是自發(fā)進行的;所合成樣品在75%乙醇溶液中的泡沫性能（如泡沫高度，穩(wěn)定性）受EO數(shù)量與疏水鏈長度影響，EO數(shù)量增多起泡能力與穩(wěn)定性增強;界面流變結(jié)果顯示，有機硅表面活性劑在水-乙醇界面形成的液膜具有一定的粘彈性，并且粘彈性數(shù)值變化表現(xiàn)出與泡沫穩(wěn)定性一致。

（4）考察了ABA型聚醚改性有機硅在75%丙醇溶液的物化性能。結(jié)果顯示，ABA型聚醚改性有機硅可以有效降低75%丙醇溶液的表面張力，其吸附參數(shù)也表明在界面處的吸附為自發(fā)過程，由于丙醇溶液的溶解能力更強，因此表面活性劑在丙醇溶液中的臨界膠束濃度（CMC）受疏水鏈長度變化較為明顯，疏水鏈較短時，CMC值較大。ABA型聚醚改性有機硅在75%丙醇溶液中表現(xiàn)出良好的泡沫性能，說明表面活性劑分子可以有效吸附在界面處。界面擴張流變結(jié)果與泡沫穩(wěn)定性一致。