支链化聚氧乙烯醚磺酸盐溶液的界面张力性质

利用旋转滴界面张力仪研究了不同烷基链长的支链脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐异十六烷基聚氧乙烯醚磺酸盐(i-C16EO5S)、异十八烷基聚氧乙烯醚磺酸盐(i-C18EO5S)和异十二烷基聚氧乙烯醚磺酸盐(i-C20EO5S)溶液与正癸烷之间的动态界面张力,考察了表面活性剂质量分数、盐质量分数、二价离子对界面张力的影响.实验结果表明:与相同链长的直链表面活性剂相比,支链化结构有利于界面张力的降低,适宜条件下iC16EO5S的界面张力可达10-2 m N/m数量级;Na Cl可加快i-CnEO5S向界面的吸附速度,高盐质量分数条件下i-CnEO5S的动态界面张力出现最低值,曲线呈现"V"形,且瞬时界面张力可达10-3 m N/m数量级;二价离子的存在促进表面活性剂吸附膜的紧密排列,低浓度条件下有利于界面张力的降低,但二价离子浓度较高时破坏表面活性剂的亲水亲油平衡,造成界面张力稳态值明显升高.     

阳离子表面活性剂在石英表面吸附行为的分子动力学模拟

为深入了解支链化对阳离子表面活性剂在水/石英界面吸附性质的影响,用分子动力学方法模拟十六烷基醚羟丙基季铵盐(C₁₆PC)和支链十六烷基醚羟丙基季铵盐(C_<sub>16GPC)在水/石英界面的单层和双层吸附行为,分析了不同浓度(即分子排列紧密程度)下表面活性分子的倾斜角、界面层厚度、水分子和尾端碳原子密度排布。结果表明：C_<sub>16GPC在较低浓度(分子平均占有面积0.466 nm²)形成紧密的吸附单层,明显低于C₁₆PC(0.272 nm²),说明支链结构有利于阳离子表面活性剂在水/石英界面的吸附,且在高浓度下C_<sub>16GPC被压缩的优先顺序依次为：主链>长支链>短支链。直链的C₁₆PC在较紧密的吸附单层上形成类似半胶束的双层结构;而支链的C_<sub>16GPC则是通过上下层长支链尾对尾的方式形成双层结构。     

NaCl对支链阳离子表面活性剂表面扩张流变性能的影响

为探讨无机盐对阳离子表面活性剂表面扩张流变性质的影响,利用悬挂滴方法研究了不同浓度支链阳离子表面活性剂十六烷基羟丙基季铵盐(C_(16)GPC)的表面扩张流变性质,考察了NaCl浓度对其动态及稳态弹性和黏性模量的影响趋势。结果表明:C_(16)GPC分子中的长支链在界面上的重排慢过程决定纯水溶液表面吸附膜的特性,表面膜以弹性为主,且强度较大,可高达70 mN/m左右;NaCl通过促进扩散交换影响表面膜的性质,少量的NaCl就能明显降低表面弹性和黏性模量。在0.1 Hz条件下,表面弹性和黏性模量只有纯水溶液的1/4左右;高NaCl浓度条件下,扩散交换过程控制表面膜性质,吸附膜以黏性为主。     

飞雁滩油田表面活性剂驱油体系研究

为了提高聚合物驱后注水开发效果,研制了一种由聚氧丙烯双烷基酚硫酸盐和聚氧乙烯烷基醇醚丙撑磺酸盐类表面活性剂驱油体系.概述该复合驱油体系的配方、性能、吸附改进剂的影响,以及提高采收率能力评价.其性能评价结果表明,在60℃条件下,复配的表面活性剂对飞雁滩油田的原油有较好的适应性.在深部液流转向调剖后,注入驱油体系,可较大幅...     

表面活性剂改善聚乳酸纤维染色性能的研究

通过研究不同类型的表面活性剂对聚乳酸纤维的分散染料染色,发现两种双子型表面活性剂双八烷基二甲基溴化铵(D821)和双十烷基二甲基溴化铵(D1021)对上染百分率和染色深值的提高有显著作用.双子型表面活性剂不仅提高了分散染料的溶解度,而且提高了聚乳酸纤维对染料的吸附能力,促进了分散染料从染液向纤维转移,从而改善了分散染料聚乳酸纤维的上染性能.相比较而言,D1021比D821具有更好的提高染料溶解度的能力,对纤维的吸附能力也更强.     

阳离子表面活性剂在一水硬铝石表面吸附研究

采用荧光探针法研究了在烷基伯胺和季铵盐阳离子表面活性剂在一水硬铝石表面吸附层结构，研究结果表明，低浓度且阳离子表面活性剂在一水硬铝石表面为静电吸附时，其表面微极性大，阳离子表面活性剂零星吸附于矿物表面，当阳离子表面活性剂浓度增加时，一水硬铝石表面的微极性降低，阳离子表面活性剂在一水硬铝石表面形成了胶束吸附，形成胶束的表面活性剂离子的数随其浓度的增加而增加，表面疏水性逐渐增强，直至完全疏水，随着烃链碳原子数的增加，阳离子表面活性剂在一水硬铝石表面形成胶束吸附的浓度降低，烷基伯胺为弱电解质，其在水溶液中同时存在烷基胺离子和分子，由于离子分子共同吸附，烷基伯胺比相同碳原子数的季铵盐在一水硬铝石表面形成的半胶束吸附的分子数多。     

阳离子表面活性剂CTAB吸附机理的研究

本文测定了阳离子表面活性剂 CTAB(溴化十六烷基三甲基铵)水溶液在石英和甲基化石英表面的接触角、(?)电位及吸附等温线。讨论了在酸性溶液(PH=4.5)和碱性溶液(PH=8.5)情况下 CTAB 的吸附机理。研究结果表明:甲基化和非甲基化表面吸附机理的差别;甲基化表面在水溶液中长时间浸泡其表面由憎水向亲水方向转移是在作表面性能研究时必须严重关注的问题。     

泡排用表面活性剂复配实验研究

针对离子型表面活性剂复配体系协同效应的特点,从多种表面活性剂中选出起泡能力最好的3种表面活性剂,形成复配型泡排剂,以提高表面活性剂的起泡能力。通过系列实验得到复配最佳质量比,即乙氧基化烷基硫酸钠(AES)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十四烷基二甲基氧化铵(DMAO)的质量之比为1∶3∶3。同时,在复配体系中引入了稳泡剂以增强其稳定性。     

表面活性剂与聚电解质界面扩张粘弹性研究

采用小幅低频振荡法和界面张力弛豫法考察了不同类型的表面活性剂与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)在水-正辛烷界面上的界面扩张粘弹性,结果表明,不同类型表面活性剂与PSS之间具有不同的界面相互作用:阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨CTAB通过静电作用可与PSS形成界面复合物,强烈影响体系的界面扩张模量和界面张力驰豫过程;阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠SDS与PSS之间不存在强烈的吸引作用;非离子表面活性剂TritonX-100通过与PSS混合吸附,影响界面扩张模量和界面张力驰豫过程.     

新型羟基磺基甜菜碱表面活性剂的合成及性能评价

以十二烷基氯化苄、二甲醇胺及2-羟基-3-氯丙磺酸钠为主要原料合成新型羟基磺基甜菜碱两性表面活性剂N,N-二羟甲基-N-(对十二烷基苯亚甲基)丙铵基(2-羟基)丙磺基甜菜碱,并利用红外光谱对目标产物进行结构表征。对新型羟基磺基甜菜碱表面活性剂进行界面张力、吸附性能和乳化性能的评价,并对比其他两种类型表面活性剂,同时对目标产物的机理和适用性进行分析。结果表明,新型羟基磺基甜菜碱表面活性剂(NHSB)由于添加苯环与疏水性长链的结构能有效改善表面活性剂性能。在NHSB质量分数为0.43%时,可降低至超低界面张力10-3 mN/m。在一定的质量分数范围,其吸附量均小于2.1mg/g,并且在乳化60min后吸水率基本保持稳定,且吸水率在40%以下,具有相对较好的表面活性剂性能。最后通过室内低渗透岩心驱油实验表明,该表面活性剂能提高采收率5.64%。     

Gemini表面活性剂气液界面吸附过程的焓熵补偿

对季铵盐Gemini表面活性剂气液界面吸附的热力学参数进行研究,发现焓变(ΔH)和熵变(ΔS)呈线性关系,表明表面活性剂的气液界面吸附过程与其胶团化过程一样存在焓熵补偿现象,补偿温度为303 K左右,为熵驱动过程。联接链的长度越长焓变越小,即气液界面吸附越稳定。     

阴/阳离子二元表面活性剂复配体系的发泡性能研究

研究了4种不同结构的阴离子表面活性剂(SDS、AES、AESS3、AESS7)与阳离子表面活性剂1227的复配相容性,并用Ross-Mile泡沫仪和搅拌法测试了它们及其复配液起泡性能与泡沫稳定性.研究结果表明分子中引入聚氧乙烯链可以提高阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂1227复配相容性,聚氧乙烯链越长,复配相容性越好;分子中引入较大空间体积位阻亲水基(琥珀磺酸酯)有利于阴、阳离子表面活性剂复配相容性;分子中既含聚氧乙烯链,又具有较大空间位阻亲水基(琥珀磺酸酯)的阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂1227具有较好的复配相容性.所选的阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂1227复配会降低其起泡能力,但与少量1227复配可以提高其泡沫稳定性.     

阳离子反应性表面活性剂DMHB的合成和性质

以甲基丙烯酸二甲基胺乙酯和1-溴代十六烷为原料，通过亲核取代反应合成了反应性表面活性剂甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化铵(DMHB)，利用红外光谱、核磁共振、元素分析、高效液相色谱等对目标产物进行了分析和表征，并对其表面活性和胶束化热力学进行了研究。     

阳离子和两性表面活性剂对石英接触角的影响

利用座滴法研究了不同结构阳离子表面活性剂十六烷基羟丙基季铵盐和两性离子表面活性剂十六烷基羟丙基羧酸甜菜碱在石英表面形成的吸附膜对固体表面润湿性的影响,并考察了不同类型电解质对其接触角的影响趋势。结果表明,阳离子表面活性剂通过静电作用在石英表面形成单层吸附膜,低浓度时接触角数值较高;高浓度时通过疏水作用形成双层膜,接触角陡降。两性离子表面活性剂通过较弱的Lifshitz-van der Waals作用力在石英表面吸附,接触角随浓度增大通过一个极大值,较大的分子尺寸不利于形成双层膜结构。电解质的加入对于两性离子表面活性剂体系影响不大,但能明显降低阳离子体系的接触角。     

枝状Gemini咪唑表面活性剂的合成、表征及性能

为研究枝状连接基对Gemini咪唑表面活性剂性能的影响,以2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇为连接基合成枝状的Gemini咪唑表面活性剂2,4-二(溴化-3-烷基咪唑)-1,3-丙二醇([Cn-P-Cn]Br2),其中n=10,12,14.通过表面张力法和电导法测量其表面活性并计算25℃时胶束形成的各项性能参数:临界胶束浓度(ccmc)、表面饱和吸附量(Γcmc)、表面活性剂分子在空气/水界面的最小横截面积(Amin)、效率因子(pC20)和表面压(πcmc)等.结果表明,不同链长的3种表面活性剂具有很高的表面活性,所有表面活性剂胶束形成的吉布斯自由能(ΔGm)均为负值,说明常温常压下胶束的形成是自发过程.     

聚氧乙烯醚型阳离子表面活性剂的合成研究

本研究采用非离子表面活性剂聚氧乙烯醚类合成聚氧乙烯型阳离子表面活性剂,经过探索实验和正交实验确定了制备聚氧乙烯醚型阳离子表面活性剂的最佳工艺条件,研究了影响该阳离子表面活性剂的合成反应的主要因素为:反应温度,溶剂量,加碱量.并通过实验确定了合成的最佳反应条件.     

表面活性剂在Al(OH)_3/水界面上的吸附

本文考察了氢氧化铝(ATH)的表面电性质及其对表面活性剂在ATH/水界面上吸附性能的影响.结果表明:在一般情况下ATH表面荷正电,可以吸附阴离子表面活性剂而不吸附阳离子表面活性剂;但通过对无机阴离子SO_4~(z-)的特性吸附使其表面荷负电时,则可以吸附阳离子表面活性剂.因此,利用ATH的零电点和对无机阴离子的特性吸附是实现其表面有机化改性的实验基础.另外,对Ba~(z+)在吸附阴离子表面活性剂SDBS过程中的“活化”作用也进行了考察.     

两性/阴离子型表面活性剂协同增强起泡性能研究

利用Waring Blender法研究了不同矿化度下两性离子表面活性剂十六烷基磺基甜菜碱(HDPS)与阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)单一体系和复配体系的起泡性能,分析了两性/阴离子型表面活性剂间相互作用对起泡性能的影响。结果表明,由于两性和阴离子型表面活性剂亲水基间的静电吸引作用既增强了复配体系的表面活性,又促进了复配体系在气液表面形成更加紧密的吸附膜,因而在清水和高矿化度水质中,HDPS/SDS复配体系的泡沫综合指数均高于单一表面活性剂体系,表现出协同增强泡沫性能的作用。     

磺酸盐表面活性剂助剂体系优化及抗性研究——以太北SⅡ组磺酸盐表面活性剂为例

为实现降压增注效果,太北SⅡ组采用磺酸盐表面活性剂降低油水界面张力(IFT),需要对表面活性剂配方进行优化调整。通过对醇类和盐类助剂种类和浓度的筛选降低油水界面张力(IFT),并对表面活性剂抗性及最佳应用条件进行考察。结果表明,质量分数为0.1%~0.8%乙醇和正丁醇与磺酸盐混合试剂对IFT的作用效果优于甲醇、正丙醇和丙三醇;随着盐类质量分数升高,IFT先降后升,曲线呈现斜L型;表面活性剂在50℃地层中15d内活性较好;矿化度对油与表面活性剂之间的IFT影响趋势近似"Ω"型,偏碱性条件对表面活性剂作用是有利的。岩心驱替试验表明,优化后的表面活性剂可实现降压18.7%,效果较好。     

辛基酚磺基甜菜碱型表面活性剂的合成及性能

甜菜碱型表面活性剂在油田三次采油中具有广泛应用前景,其优良的驱油效果受到极大关注。本实验以精细合成辛基酚作为原料经过一系列反应得到磺基甜菜碱型表面活性剂,对产物进行了红外光谱的分析表征。经过测试证明:该表面活性剂具有较低的界面张力(1.5×10-3 mN·m-1),良好的表面性能(临界胶束浓度cmc为1.58×10-3 mol·L-1,表面张力γcmc为28.3mN·m-1)及优异的乳化性能和吸附性能。