两性离子型瓜尔胶(ZGG)是一类分子链上同时含有正负离子基团的新型水溶性瓜尔 胶衍生物，具有广阔的应用前景。本文采用干法工艺制备了两性离子型瓜尔胶，同时对 其溶液性质进行了初步研究，并考察了 ZGG与十二烧基硫酸钠SDS组成的复配体系的 表面性质。

　　

　　以二甲胺水溶液和氯乙酸为原料合成N，N-二甲基氨基乙酸(DMG),然后与环氧氯丙 烷反应制得两性甜菜碱型中间体，即两性酿化剂2,3-环氧丙基二甲铵基乙酸盐(ECDH)。 在碱条件下采用干法工艺制备了一系列不同取代度的两性离子型瓜尔胶。

　　

　　采用正交实验设计对ZGG合成1C艺进行了优化，得到制备两性离子型瓜尔胶的较 优条件是：反应时间为51u反应温度为65Cf碱催化剂/瓜尔胶质量比是7.5XUT3,醚 化剂/瓜尔胶质量比是0.625,取代度可达到0.544。

　　

　　对两性离子型瓜尔胶的水溶液性质进行了研究，结果表明：在考察外加盐浓度范围 内（0. lg/L-lg/L)，ZGG的特性粘度[ri]随NaCl浓度的增大不但不降低，反而升高，显 示出明显的反聚电解质性质。二价金属离子对ZGG的影响大于一价金属离子对其的影 响，即 CaCl2>MgCl2>NaCl。

　　

　　对ZGG/SDS组成的复配体系进行了表面张力的测定研究，考察了它们降低表面张 力效率、表面张力能力的增效作用?结果表明：ZGG/SDS复配体系具有显着的胶团化 协同作用和降低表面张力的增效作用，其最大增效质量比为0.7/1,最低表面张力能降低 到 28.5mN/m。

　　

　　天然多糖类化合物具有无毒、生物相容性及降解性好等特点■>利用天然高分子材料 替代具有潜在毒性、难降解的人工合成化合物，将具有非常重要的现实意义和广阔的应 用前景。

　　

　　瓜尔胶(Guar Gum)从产于印度、巴基斯坦等地的瓜尔豆种子的胚乳中提取得到的， 属半乳甘露聚糖，是目前已知的水溶性较好的天然高分子之一。独特的结构特征和性能 决定了瓜尔胶易于被化学改性，从而制备各种功能材料+21。

　　

　　1.1瓜尔胶的结构通常所说的瓜尔胶指的是瓜尔糖，其主链由甘露糖通过0-1,4?糖苷键链接而成，半 乳搪则通过糖苷键链接在主链上。从整个分子来看，半乳糖在主链上呈无规分布， 但以两个或三个一组居多，通常认为甘露糖和半乳糖的摩尔比为2:1,分子量约为20-30 万[3<。瓜尔胶的空间结构为一种蜷曲的球形结构，甘露糖在内部，半乳糖在外部》

　　

　　表1.1瓜尔胶的化学组成组成含量％半乳甘露聚糖（瓜尔糖）。?78-82' 水分10-14蛋白质4-5粗纤维1.5-2.0灰分0.5-0.9酿萃取物（脂肪）0.5-0.751.2瓜尔胶的性质瓜尔胶为白色或浅黄色，可自由流动的粉末，略微带有豆腥味，易吸潮。瓜尔胶在 水溶液中表现出典型的缠绕生物聚合物的性质，一般而言，0.5%以上的瓜尔胶溶液己呈 非牛顿流体的假塑性流体特性，没有屈服应力。瓜尔胶在冷水中就能充分水化（一般需 要2h),能分散在热水或冷水中形成粘稠液，1%水溶液的粘度在5-6 Pa，S之间，具体粘 度取决于粒度、制备条件及温度，为天然胶中粘度最高者[N5]。

　　

　　瓜尔胶是一种溶胀高聚物，水是它的通用溶剂，不过也能以有限的溶解度溶解于与 水混溶的溶剂中，如乙醇溶液中，此外由于瓜尔胶的无机盐类兼容性能，其水溶液能够 对大多数一价盐离子(Na+、K+、CT等）表现出较强的耐受性，如食盐的浓度可高达60%; 但高价金属离子的存在可使溶解度下降瓜尔胶分子主链上每个糖残基都有两个顺式羟基，在控制溶液pH值的条件下，将 会通过极性键和配位键与游离的硼酸鸷、金属离子进行交联，生成具有一定弹性的水凝 胶，此外还能形成一定强度的水溶性薄膜。瓜尔胶与大多数合成的或天然的多糖具有很 好的配伍和协同增效作用，如瓜尔胶与黄原胶、海藻酸钠、糜芋胶和淀粉等都能混溶产 生协同效应，使混合胶的粘度大大提高，甚至形成凝胶。这种增效作用通常与温度、PH 值和金属离子等有关[71*瓜尔胶水溶液的热稳定性较差，短时间内加热到4(TC,很快就能获得最高粘度，但 是冷却后能恢复到原来的数值，另外长时间的高温处理将导致瓜尔胶降解而使粘度降低，'在80-95*C加热一段时间，主链糖苷键断裂，就会丧失粘度，同时，溶液丧失了热 可逆性，粘度不能恢复瓜尔胶作为一种天然高分子化合物，能被一费酶和细菌所分解。常见的酶是半乳糖 酶和甘露糖酶。抑制酶和细菌的方法是在溶液中加入NaS203和NaN/1。

　　

　　1.3瓜尔胶的应用瓜尔胶具有较好的水溶性和交联性较强的增稠能力和悬浮能力，并且不会对环境 造成污染。应用领域十分广泛，在食品工业中，瓜尔胶主要用作增稠剂和改良剂，单独 或与其它食品胶复配使用；在石油行业中用作压裂液稠化剂和钻井液悬砂剂，瓜尔胶是 天然高分子，可生物降解，这样就减小了对地层的伤害IW]:在纺织工业中用作印花糊 料，印花性能好，刀疵较少，渗透性好，印花块面勾染性好，成糊率高、固含量较低、 易洗涤性好；在制药领域作为药物载体制备载药微胶囊，能有效的控制药物的释放，使 药物能安全的到达病变处；在造纸工并中用作纸张粘结剂和增强剂，可以提高纸张的抗 张强度、表面强度，改善印刷性能；在选矿工业中还可以作为絮凝剂和浮选助剤；此外 在印刷、农药和化妆品行业中有广泛的应用17U1.4瓜尔胶的化学改性 1.4.1瓜尔胶化学改性的原理虽然瓜尔胶具有良好的水溶性，但瓜尔胶往往具有以下缺点：(1>水不溶物含量高；(2)不能快速溶胀和水合，溶解速度慢；(3)粘度不易控制；从瓜尔胶的分子结构来分析，瓜尔胶的结构是一种蜷曲的球形结构，虽然含有大量 的亲水基团羟基，但是它的大部分羟基处于分子内部，分子间作用力使其形成分子内自 交联，难于较好地水合，结果整个聚糖分子的水溶性大大降低。因此有必要对瓜尔胶进 行化学改性，以提高它的各种应用性能瓜尔胶分子中的半乳糖作为支链处f分子外部，且半乳糖上的C6羟基为伯羟基， 所以不管从立体位阻，还是从化学反应的活性来看，半乳糖上的c6羟基被化学改性的 几率最大w?邹时英等对瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶的UCNMR谱图进行了研究，两张谱图 中碳原子峰的位置完全一样，且强度基本未发生变化，因此取代基就不是在糖单元上平 均分布的[6],1.4.2瓜尔胶化学改性的方法通过化学改性在其髙分子链上引入新的亲水基团。使亲水基团裸露在蜷曲结构之 外。从而改善水溶性，增加粘度的稳定性，降低水不溶物的含量，以满足不同行业的需 求，扩大瓜尔胶的应用领域a瓜尔胶化学改性的方法很多主要分为四类：(―)官能团衍生，这类方法是基于瓜尔胶的糖单元上的活泼经基在一定条件下， 可发生酿化、酯化或氧化反应，生成醚、酿等衍生物：(二）接枝聚合，该方法是基于一定条件下，一些引发剂可使瓜尔胶或乙烯基类单 体产生自由基，从而进行聚合反应，如丙烯酿胺的接枝；(三）酶法，该方法是利用酶降解而改变瓜尔胶的性质；(四）金属交联法，主要利用瓜尔胶的交联性。瓜尔胶主链上的邻位顺式羟基可以 与硼及一些过渡金属作用形成冻胶。

　　

　　本论文采用官能团衍生的方法对瓜尔胶进行改性，以降低瓜尔胶的水不溶物含量， 加快其水合速度。衍生化的方法很多，根据取代基种类的不同，可以分为以下几类：(1)非离子瓜尔胶；(2)阳离子瓜尔胶；(3)阴离子瓜尔胶；(4)两性瓜尔胶；(5>径烷基阴离子瓜尔胶；(6)羟烷基阳离子瓜尔胶。

　　

　　t. 5两性瓜尔胶两性瓜尔胶是瓜尔胶衍生物的一种重要类型，是指瓜尔胶上既接有阳离子基团，又 接有阴离子基团，它是在阴、阳离子改性瓜尔胶基础上发展起来的新型瓜尔胶衍生物。 它一方面具有增稠、降阻、絮凝等功能，另一方面兼具高分子多糖来源丰富、易生物降 解等优点。同时这类瓜尔胶衍生物表现出特异的溶液性质和流变行为，在油田开采、纺 织、医药、环保、湍流减阻等方面具有广阔的应用前景，与阴、阳离子相比，其应用范 围更广。性能更加优异-两性瓜尔胶根据其阴离子基团的不同可以分为羧酸型、磷酸型、磺酸型和硫酸型， 其阳离子基团包括气基、铵基、亚胺基、琉基或鳞基，优选叔胺、季铵醚基团。按其阴、 阳离子分布，两性瓜尔胶又分为两类[81:(1)正负电荷基团处于不同链节上，其结构简式见图1.2,目前大多数两性瓜尔胶 衍生物都为此类结构，即狭义的两性瓜尔胶。

　　

　　? 0 ? 0图1.2不同链接的瓜尔胶结构(2)正负电荷基团处于同~链节上，一般称之为内盐结构，也可称之为两性离子型 结构，结构见图U,即两性离子型瓜尔胶《图L3内盐化合物结构1.5. 1两性瓜尔胶的合成工艺研究两性瓜尔胶是指瓜尔胶用阳离子及阴离子处理剂二重处理，或者用两性离子处理， 阳离子化试剂的种类很多，包括环氧丙基三甲基氯化铵，氯丙基三甲基氯化铵，二丙烯 基二甲基氯化铵，3-2-羟丙基三甲基气化铵等，常见的阴离子化试剂是羧甲基、磺酸基 和磷酸酯基等[9#]。

　　

　　目前对两性瓜尔胶的合成，湿法研究较为成熟，它分为水法和有机溶剂法，有机溶 剂法是用大量的水溶性有机溶剂(如乙醇，甲醇，异丙醇等)将瓜尔胶分散其中形成浆状， 并与改性试剂反应得到两性产品的方法，成本相对较高，所需反应器很大，同时要除掉 大量的盐，工业化较难；水法按瓜尔胶存在形式又包括糊法和浆法，糊法是将糊化瓜尔 胶溶液与改性试剂反应制得两性瓜尔胶糊的方法。因反应物料粘度大，反应试剂较难渗 入瓜尔胶内部，目前此法应用较少；菜法是瓜尔胶水悬浮液与变性试剂反应，经过过滤， 洗涤，干燥得到产品的方法，此法为避免瓜尔胶糊化，需加入抗凝剂(如NaCl、Na2S04) 且反应温度需低于糊化温度，但是后处理复杂，反应时间较长干法一般是将瓜尔胶与试剂混和，在基本无水条件下高温反应，此法不必加抗凝剂 与很多催化剂，工艺简单，转化率高。但混合不均匀是此法的一大缺点，且由于反应温 度高，瓜尔胶在高温下易降解、团聚。

　　

　　半干法是在湿法和干法工艺之后出现的，是利用碱催化剂与改性试剂和瓜尔胶在半 千不湿状态下混合后反应，反应温度相比干法低，条件缓和，转化率高，是近几年发展 起来的，一种值得推广的方法。在两性瓜尔胶的生产中，有关干法，特别是有关半干法 的报道相对较少。

　　

　　1.5.彳。1阴阳离子不在同一位置的两性瓜尔胶的制备1.XVT ? 2-Y-orX^~t~G—G—G~ OXOY OH^—G—OH OH OH按引入瓜尔胶中的先后顺序，可分为先阴离子化，后阳离子化以及先阳离子化。后 阴离子化两种，反应式如图丨。4所示。这两种方法都涉及到瓜尔胶的阴、阳离子化单元 反应。阴离子化过程包括磷酸酯化，硫酸酯化，羧基化等，受开发的用途制约，目前研 究多集中在鳞酸酯化及羧基化；而阳离子化是指瓜尔胶与含有气基，亚氨基，铵等的试 剂反应，从而显示电正性的过程。通常，在商业中广泛使用的衍生物是季按类魅化剂。 而叔胺类酿化剂，如2-二乙基气基乙基气化物，由于其阳离子性只在酸性条件下才具备， 故其应用受到限制。

　　

　　图1.4瓜尔胶的二重处理 (X:阳离子化试剂；Y:阴离子化试剂)

　　

　　(1)瓜尔胶的阴离子化US2806857[I8]中介绍了磺酸盐型阴离子瓜尔胶的制备，将环氧氯丙烷〇。2mol和无水亚硫酸钠0.2mol加入到200ml的水中搅拌1小时，温度恒定在5'C，将反应液经过浓缩t 得3-氯-2-羟基扩酸盐；将瓜尔胶分散在异丙醇溶液中，加热恒温至4(TC,通入氮气1 小时，将制得的3-甎-2-轻基磺酸盐加入到瓜尔胶异丙醇溶液中，反应4h.反应产物用 pH=8.3的乙酸洗漆，再用50%的异丙醇溶液洗涤2次，真空千燥得到磺酸盐型阴离子 瓜尔胶。

　　

　　US3740388[191中介绍了羧酸盐型阴离子瓜尔胶的制备，将瓜尔胶分散于异丙醇溶液 中，搅拌，加入NaOH水溶液，再加入羧甲基化试剂氯乙酸，保持温度在6(TC左右， 反应时间为45分钟，将产物过滤，用80%的甲醇水溶液洗涤数次，得到黄色粉末状固体， 即为羧酸盐型阴离子瓜尔胶a(2)瓜尔胶的阳离子化3-气-2-羟基丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)是目前季按盐类阳离子改性剂中优先选 用的试剂，俗称醚化剂，其原料价格低，水溶性及反应性高，且贮存方便、稳定，可用 作油田钻井助剂，乳化剂，硬水软化剂，织物抗静电剂，印染助剂，石油破乳剂，相转 移催化剂，洗涤化妆行业的留香剂等，它的最大用途是与淀粉，纤维素、瓜尔胶等反应 制成阳离子型的可生物降解的淀粉，纤维素、瓜尔胶等高分子物质。随着造纸工业从酸 性施胶到中性施胶的改变，作为中性施胶剂AKD的配套助剂，经醚化剂改性的阳离子 淀粉显示了强大的生命力，因此在瓜尔胶的阳离子改性中采用了这种中间体，作为改性 的醚化剂-通常CHPTMAC是由叔胺或叔胺盐与环氧氯丙焼(ECH)反应制得，该反应可 在水相中进行，也可在有机溶剂中进行，或在水和有机溶剂组成的混合溶剂中进行[20"2^ 如何使CHPTMAC中副产物含量降低到不影响阳离子瓜尔胶产品质量的程度，国 内外作过许多探讨?对其提纯方法进行了较多的研究，较为有效的方法是真空恒沸载气 提取杂质的方法将产品浓缩，也有用连续汽提工艺，除去副产物1,3-二气-2-丙酵和原料 环氧氯丙综，然后过滤，用氯仿除去三甲铵盐酸盐，异丙醇多次重结晶，除去2,3-环氧 丙基三甲基氯化铵、双季铵盐和2,3-二羟丙基三甲基氯化铵[23]。

　　

　　1.5.丨。2阴阳离子在同一位置的两性瓜尔胶的制备阴、阳离子与瓜尔胶的结合在同一位置的两性瓜尔胶即含两性离子型瓜尔胶 (zwitterionic guargum)，如图1.5所示。两性离子型试剂是指每一个阳离子氮上含一或两 个阴离子，这样的两性离子被取代到瓜尔胶的同一羟基上，形成两性瓜尔胶衍生物，这 样改性后的瓜尔胶还可以在不同的位置再引入新的阴、阳离子。

　　

　　Y'-Z-Xt) OH OH图1.5两性离子与瓜尔胶的反应两性离子型试剂〉吉毅等W曾合成怜酸酯型两性瓜尔胶，首先用环氧氯丙院和怜酸二氢钠在水溶液中 高温下充分反应后t制取3-氯-2-轻丙基磷酸酷钠盐，然后再和3-氯-2-羟丙基三甲基氯 化铵反应，制取两性中间体，再和苽尔胶反应合成两性瓜尔胶a反应原理如下：0a-CHrCH-CH2+ NaH2P〇4 ^p|-CI-CHrCH-CH2-0—P—ONa ^OHOHCH3OCl—CH2-?H-CH2-I|f-CH3'cr + Cl—CH 厂 CH—CH2-0—P—ONa OH CH3OHCl—CHr-CH-CHz-O- P—O—CHr-CH-CH^N-CHj OHO-OH CH31.5. 2两性瓜尔胶的应用随着对瓜尔胶化学改性的不断深入研究，两性瓜尔胶以其独特的结构，优异的性能， 在近十年来吸引了世界各国的广泛关注，其应用范围十分广泛，包括医药、食品、油田 化学、造纸化学和个人护理品等。

　　

　　两性瓜尔胶是在聚合物分子主链上同时含有阴离子和阳离子侧基的低电荷密度聚 合物，为两性聚电解质（ampholyticpolyelectrolyte)。这类高分子物质性质较为独特，静 电相互作用既可为排斥力，也可为吸引力，取决于分子链中阴、阳离子基团的相对数目 和溶液的pH值，在溶液性质方面有明显的反聚电解质溶液性质，即在盐溶液中的粘度 在一定条件下不随着外加盐浓度的增大而减小，而是随着外加盐浓度的增加而增大[2^对于只有一种电荷的聚电解质，其分子链内的静电作用力为静电斥力，在水溶液中， 由于分子链内的静电斥力，使得高分子链伸展，有着较大的流体动力学体积，溶液的粘 度增大；在电解质溶液中，由于离子的屏蔽作用减弱了分子基团间的相互排斥作用，使 得高分子链卷曲，流体力学体积减小，溶液粘度下降，从而表现出一般聚电解质相似的 性质。对于含有大量净电荷的两性聚合物，其溶液行为与一般聚电解质相似l27%。但对 于阴、阳离子基团的数目相等时，其分子链内静电作用力仅为静电引力。在水溶液中， 这种静电引力作用使得聚合物基团内和分子链内会产生缔合作用，导致聚合物分子收 缩，流体动力学体积减小，溶液粘度变小；在电解质溶液中，由于分子基团内和分子链 内的缔合作用被小分子电解质所屏蔽，使得高分子和溶剂的相互作用能力增强，分子构 象逐渐变得舒展，溶液粘度增大，从而表现出明显的反聚电解质溶液行为。 u.2.i两性瓜尔胶在化妆品中的应用张黎明等研究了两性瓜尔胶溶液的流变特征，在一定浓度的盐溶液中，两性瓜尔胶 的粘度随着外加caci2的浓度的增大不但不降低，反而升高，表现出明显的反聚电解质 溶液特性，这种较强的耐盐能力使其具有很强的应用优势，它配伍性好，能与其他阳离 子、阴离子、非离子和两性表面活性剂相容，具有优异的增稠、增溶和稳定泡沫的性能， 并且在日化产品中不会分层和沉淀，比其它调理剂更为温和，可防止对头发的损伤，并 可降低各种洗涤剂对皮肤的刺激性，特别适用于婴儿和女性专用香波及沐浴液[&371。

　　

　　Koltai Kimberly A等人PSI研究了两性瓜尔胶衍生物的角蛋白护理化妆品组合的性 质，结果发现它特别适合于护理毛发、皮肤和指甲，不仅能提供优良的护理，同时具有 审美特性，而且还具有良好的相容性和亲和性?在香波中使用这种两性瓜尔胶，人们发 现其具有很好的澄清度，能形成纯净的组合物。两性瓜尔胶也可用于个人护理产品中， 如牙裔制剂。

　　

　　1.5.2.2两性瓜尔胶在造纸工业中的应用HanaBenninga在美国专利US3467647|39]公开了一类既包含了阳离子取代基又包含 了阴离子取代基的两性多糖类衍生物，该类物质常用于防水膜纸张的生产。在多糖中引 入阳离子和阴离子取代基，能使此类多糖衍生物具有类似蛋白质性质的等电离点，它们 在工业生产中具有很高的价值。在薄膜纸张的生产中，它能降低水溶性，或增加微小颗 粒在水溶液中分散的稳定性，尤其适合防水覆膜有色纸的生产。

　　

　　不论取代度的高低，两性多糖衍生物都具有意想不到的性质。对于低取代度的两性 多糖衍生物(DS=0.03)，等电点的pH值范围在4-8,取决于阴离子和阳离子取代基的种 类和多少。在等电点范围以外，通过加热两性多糖能使它很容易分散在水中，当处于等 电点的pH值时，对于稀溶液，粘度最低，当浓度增加时，溶液增稠形成冻胶，经加热， 冻胶又变回液体。粘度的增加可能是由于触变性所导致的?研究结果还表明由等电点处 的低取代度(DS=0.03)两性多糖制成的薄膜在室温下具有很低的溶解度，它适用于中性、 弱酸性和弱碱性环境，广泛用于防水膜纸张的生产。

　　

　　在造纸行业中，为了制造高柔软度的餐巾纸就不可避免的要降低纸张的强度。 Dasgupta Sunil P[40]通过研究发现阳离子和阴离子瓜尔胶的混合物作为强度添加剂能提 高纸张的干强度而不降低其柔软度。

　　

　　1.5.2.3两性瓜尔胶在水处理领域的应用离子型吸水剂的吸水性能和保水性能使它在人类日常生活和国民经济中显得越来 越重要，但是在盐离子存在下，或在一定的pH值环境下，其性能明显下降。有研究表 明，一般离子型吸水剂在生理盐水中的吸水能力通常仅仅是非离子水中吸水能力的10% 左右。因此两性瓜尔胶的探索研究为耐盐型高强吸水剂、适应不同pH值环境的吸水剂 的研制和应用提供了有效的途径[4\在我国，工业的飞速发展使水污染的问题变得日益突出，水处理的重要性和复杂性 迫切需要开发和应用高性能的高分子水处理剂，特别是在高离子强度、不同pH值环境 中发挥功效。正负基团相等的两性瓜尔胶，具有一般高分子处理剂所不具备的溶液特性 行为，近来在这方靣的应用研究己经引起人们的广泛关注并取得了一定的成效 1.5.2.4两性瓜尔胶在石油开采中的应用利用反聚电解质溶液特性，可拓宽两性瓜尔胶的应用范围。Perffer等人[44]的研究结 果表明，分子链上含有相等数目正负离子基团的两性瓜尔胶不仅是一种适合高矿化度、 高温条件下的新型钻井增稠剂，而且还是一种综合性能优于羟乙基纤维素、丙烯酰胺与 丙烯酰胺共聚物等常用的几种高性能固丼水泥外加剂。Salazer, Monroy Soto等指出， 具有反聚电解质溶液行为的两性瓜尔胶还是一种用于高温、高盐油藏的新一代聚合物驱 油剂。

　　

　　含两性离子基团水溶性瓜尔胶衍生物，可望用作兼具优良抑制性和增粘性或兼具优 良抑制和降失水作用的新型钻井液处理荆M。与传统的添加剂相比，具有相容性好、加 量小、可生物降解等特性，显示出作为多功能油田高分子材料的应用性能。

　　

　　1.5.2.5两性瓜尔胶在湍流减阻领域的应用高分子减阻剂对于工业、交通、国防和市政工程（如消防、排放污水等〉具有十分 诱人的使用价值，在流体中添加少量的化学试剂可使流体通过固体表面的湍流摩擦阻力 得以大幅度的减小，有文献报道加入少量的高分子减阻剂（相当于流体量的1(T7)就可 使管中湍流流动阻力降低50%,甚至80%以上。Mumick发现最有效的减阻剂则是含正 负电荷相等的、具有明显反聚电解质溶液特性的两性聚合物1.6本课题研究内容目前，两性瓜尔胶在结构、性能和应用方面还存在以下问题有待深入研究：(1)目前两性瓜尔胶的结构多为阴阳离子基团处于不同链节，而对阴阳离子基团 处于同一链节的内盐型两性离子瓜尔胶研究较少。对于阴阳离子基团处于不同链节的两 性瓜尔胶，其电荷分布不均匀，可能影响其溶液性质以及流变性能。因此本论文采用瓜 尔胶和两性离子醚化剂反应制备羧酸类两性离子瓜尔胶，该瓜尔胶衍生物的阴阳离子基 团处于同一链节，电荷分布均匀，具有特殊的溶液性质。目前改性的方法中。如接枝聚 合等，使得瓜尔胶的糖单元分解，而本论文的合成过程中并没有破坏瓜尔胶的基本结构 单元，可使瓜尔胶的可降解性能得到保留*(2)关于两性离子型瓜尔胶的流变性能的研究还比较少，而且不够深入。

　　

　　(3)对于两性离子型瓜尔胶与表面活性剂的复配研究及应用尚未见文献报道，对 其性质进行研究有利于拓宽两性离子型瓜尔胶的应用范围。

　　

　　本课题主要研究内容如下：(1)采用两条不同的工艺路线合成了两性甜菜碱型中间体2,3-环氧丙基二甲铵基 乙酸盐（ECDH),比较了两条路线的优缺点，最终选择了较优路线进行合成，并且采用 正交实验对路线进一步进行了优化。并对合成的两性甜菜碱型中间体进行了分析(2)用两性甜菜碱型中间体ECDH,在碱催化剂条件下干法与瓜尔胶合成了两性 离子型瓜尔胶ZGG,并对ZGG进行了分析和红外表征。

　　

　　(3)利用乌氏粘度计研究两性离子型瓜尔胶的水溶液性质。

　　

　　(4)对十二烷基硫酸钠（SDS)和ZGG组成的复配体系，利用K-12表面张力仪 在相同的实验条件下进行了表面张力的测定，考察了 ZGG/SDS复配体系的增效作用。