双子表面活性剂临界胶束浓度规律研究进展

临界胶束浓度是表面活性剂自聚形成胶束的重要参数。双子表面活性剂是具有双亲水基团、双疏水链的表面活性剂,比常规表面活性剂具有更低的临界胶束浓度和更高的表面活性。了解影响双子表面活性剂临界胶束浓度的内在、外在因素,有助于理解分子间的相互作用,分析碳链和联接基团等分子结构对其性能的影响,探究双子表面活性剂的自组织行为,从而更好地发挥双子表面活性剂的高表面/界面活性,开发新型高效表面活性剂。文中介绍了双子表面活性剂临界胶束浓度常用的测定方法,总结了双子表面活性剂疏水基团、联接基团、亲水基团、温度、无机盐等对双子表面活性剂临界胶束浓度的影响,并对影响结果进行了分析。     

新型双子表面活性剂的合成及性能研究

以2,4-二异氰酸酯甲苯、N,N-二甲基乙醇胺、溴代烷等为原料合成了一种新的季铵盐型双子表面活性剂.考察了季铵盐型双子表面活性剂的表面活性,并与常用阳离子表面活性剂比较.结果表明,当溶液的表面张力达40mN/m最低值时,季铵盐型双子表面活性剂的临界胶束浓度比常用阳离子表面活性剂的临界胶束浓度低1个数量级,说明季铵盐型双...     

粘弹性表面活性剂研究进展

介绍了研究粘弹性表面活性剂的方法和实验手段、主要的产品以及在内部微观结构和流变特性方面的研究成果。当粘弹性表面活性剂溶液浓度增大到某一临界浓度时，球形胶束开始向蠕虫状胶束转变，溶液粘度突然增大，随着浓度的进一步增大，蠕虫状胶束快速生长、增长并形成线型柔性棒状胶束，柔性棒状胶束相互缠绕、粘附甚至融合，形成某种超分子三维网状结构，溶液粘度急剧增加，并表现出较强的粘弹性。粘弹性表面活性剂溶液的零剪切粘度与表面活性剂、外加盐、相反电荷表面活性剂及助表面活性剂浓度有关；绝大部分粘弹性表面活性剂溶液具有剪切释释性和触变性．概述了粘弹性表面活性剂在压裂液、钻井液、流体输送减阻和提高采收率的应用前景，指出了粘弹性表面活性剂广泛适用化尚露解决的工作．     

添加剂对非离子表面活性剂AEO9浊点的影响

研究了不同添加剂如无机盐、有机醇、有机酸和离子型表面活性剂对非离子表面活性剂AEO9浊点的影响。结果表明，通过盐析性的无机盐与胶束争夺水分子，使非离子表面活性剂分子从水中析出，从而降低了非离子表面活性剂的浊点；而如NaI这样的盐溶性无机盐则相反，由于其可使自由水分子增加，从而导致AEO9的浊点升高。极性有机物对AEO9浊点的影响表明，与水无限混溶的极性有机物升高了浊点，而在水中部分溶解的极性有机物降低了浊点。这是因为前一类有机物通过改变溶剂水的结构，降低了介质的极性，同时部分有机物吸附在胶束-水界面，通过其溶剂化作用使AEO9的胶团化作用受到了限制，浊点升高；而后一类有机物分子由于增溶于胶束栅栏层中，导致胶束体积膨胀，从而降低了AEO9的浊点。在非离子表面活性剂溶液中加入离子型表面活性剂，如十二烷基硫酸钠SDS、十二烷基苯磺酸钠SDBS和十六烷基三甲基溴化铵CTAB，由于离子型表面活性剂能与非离子表面活性剂形成混合胶束，胶束表面电荷密度增大，胶束间电荷斥力增大，使体系稳定，从而其浊点显著升高。加入极少量的离子表面活性剂即可使浊点显著上升，当加入的离子表面活性剂达到其临界胶束浓度（cmc）时，浊点将发生突跃。     

CHSB/BABS复配表面活性剂驱油体系性能研究

本文通过研究支链烷基苯磺酸钠(BABS)和椰油酰胺丙基羟磺甜菜碱(CHSB)按不同质量比复配所得表面活性剂体系的临界胶束浓度(c_(cmc))和平衡表面张力(γ),得到该复配体系最佳质量比为3:7,该配比下复合表面活性剂的c_(cmc)为0.0513g/L、γ_(cmc)为26.4mN/m。进而以该复配体系为表面活性剂、不同链长的醇为助表面活性剂、氯化钠为盐组分以及原油含量2%的模拟油为油相进行拟三元相行为研究,利用winsor相图和电导率扫描法探究了氯化钠、正丁醇与表面活性剂浓度对体系相态的影响。结果表明:随着氯化钠浓度的增加,体系经历了WinsotⅠ经WinsorⅢ到winsorⅡ型微乳液的转变;正丁醇浓度增加会导致体系从WinsorⅢ到winsorⅡ型微乳液的转变;表面活性剂浓度增加则会导致体系从WinsorⅢ到WinsorⅠ型微乳液的转变。中相微乳液形成的最佳条件为:氯化钠浓度0.5~1.5 mol/L、正丁醇加量介于0~2.2%、表面活性剂加量介于0.5%~8%。在该条件下,原油、水之间的界面张力在短时间内可以达到10~(-3)mN/m数量级,满足驱油剂的使用要求。     

AOT及其复配体系的中相微乳液研究

在表面活性剂－醇－正辛烷－盐水体系中，研究了以双－２－乙基己基磺琥珀酸钠，十六烷基三甲溴化铵及ＡＯＴ与ＣＴＡＢ的复配物为表面活性剂时形成的微乳液性质，考察了ＮａＣｌ浓度、醇的种类与浓度对体系相行为与中相微乳液特性的影响。研究结果表明，ＡＯＴ与ＣＴＡＢ按１：７按摩尔比复配时有显著的协同效应，最佳中相微乳液体积大幅度增加；该体系的最佳含盐量对醇分子碳链长度的变化特别敏感。     

阴离子混合表面活性剂体系的胶束性质

为了研究化学驱中表面活性剂复配体系的混合胶束性质,为表面活性剂复配体系的色谱分离预测提供必要的参数,测定了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二酸钠(SLA)以及SDBS和十四烷基苯磺酸钠(STBS)两种混合体系的表面张力,考察了电解质浓度、种类对混合体系临界胶束浓度和相互作用参数的影响。实验结果表明,在无机电解质浓度远大于表面活性剂浓度时,烷基链长不同的磺酸盐的混合胶束形成性质可用Clint模型描述,而磺酸盐和羧酸盐的混合表面活性剂临界胶束浓度(cmc)可用规则溶液理论(RST)来描述。对于SDBS／STBS混合体系,添加不同价态的阴离子对混合cmc的影响不同。在相同电解质浓度下,碱性和弱碱性条件使SDBS／SLA混合体系的cmc变化不大,但与中性相比下降很大;在碱性条件下,其值随组成的变化不大;在中性条件下,cmc的变化与碱性条件相比要大一些;在各种电解质浓度下,用规则溶液理论计算出的SDBS／SLA体系的相互作用参数皆为负值,表明混合胶束两表面活性剂分子之间的作用是相互吸引的。在相同表面张力下,混合表面活性剂的浓度比单一表面活性剂浓度低,因此,SDBS与SLA混合表面活性剂在降低表面张力效率方面能够产生明显的协同效应。图5表2参11     

可降解型磺酸盐阴离子表面活性剂的表面活性

用环法测定了系列含 1 ,3二氧杂环戊烷基团的可降解磺酸盐阴离子表面活性剂 HDMPS、NDMPS和 UDMPS在水溶液中的表面张力浓度对数曲线 ,并由此得到了其他一些表面性质如临界胶束浓度 (cmc) ,临界胶束浓度时的表面张力 γcmc和表面活性剂水溶液的吸附等温线 ,进而得到了饱和吸附超量(Γ∞)和饱和吸附时分子截面积 A。这些表面活性剂具有较高的表面活性和相同的亲水基 ,1 ,3二氧杂环戊烷基团也有一定的亲水性。并测定了乳化力     

阴离子双子表面活性剂表面活性研究

采用滴体积法测定系列阴离子双子表面活性剂溶液的表面张力,并作图得到其临界胶束浓度,从表面张力和临界胶束浓度两方面讨论了分子结构、盐等因素对双子表面活性剂表面活性的影响.实验结果表明,适当增加疏水碳链长度和联结基团长度、加入盐(NaCl,CaC12,MgCl2)等都能有效降低双子表面活性剂的表面张力和临界胶束浓度,增大其...     

油田污水对磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度的影响

针对油田开采中后期大量污水产生,油气田环境变差导致驱油率降低的现状,在实验室以表面张力法测定磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度,根据CMC形成机理,考察了磺酸盐表面活性剂临界胶束形成前后,对应表面张力测定值的影响,通过油田污水对磺酸盐表面活性剂临界胶束浓度的影响实验及结果讨论,得到一些规律,为磺酸盐表面活性剂在复合驱技术中的更好应用提供理论依据。     

丁基苯乙烯疏水改性阳离子型丙烯酰胺共聚物的合成

 用自由基胶束聚合法合成了具有良好增粘能力的丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BST)/二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)疏水缔合水溶性共聚物PBAD，考察了反应条件对共聚产物表观粘度的影响。适宜的聚合反应条件为：DMDAAC、BST和引发剂加量相对于单体总量的摩尔分数分别为10%、1.0%和0.14%，总单体和表面活性剂CTAB在水溶液中的质量分数分别为20%和3.0%，反应温度50℃，pH=6~7，反应时间12 h。采用以上反应条件得到PBAD的临界缔合质量浓度1 g/ l和2 g/l的水溶液表观粘度分别为18 mPa.s和 69 mPa.s。采用UV、FT-IR、 1H NMR和DSC手段表征了共聚物的分子结构。DSC结果表明，疏水链段以微嵌段结构的形式分布于PBAD分子中。这种微嵌段结构有利于聚合物分子间的疏水缔合。     

取代度对CMC溶液性质及泥浆性能的影响

本文合成了六个不同取代度(DS)的CMC样品,用X-光衍射法估算了样品的结晶度.用浊度滴定法研究了外加盐对CMC在水中溶解性的影响,发现NaCl、KCl和MgCl₂都不能使CMC沉淀,而在CaCl₂和SrCl₂溶液中,DS越高的CMC越易沉淀,且不受分子量的影响,沉淀是通过M²⁺与CMC分子间交联而发生的.研究了CMC水溶液的流变性能,发现表观粘度η.随DS增加而下降,加入盐后,η.均有所降低,尤其是DS低的CMC下降幅度更大,CMC处理泥浆的流变性能和失水量测定结果表明,无论在无盐与有盐体系,加入分子量大且DS较高的CMC,均能提高处理泥浆的η.、η,和τ.,降低其失水量.     

Anionic cocogem surfactants containing propyl-2-ol groups: Synthesis,surface properties and antibacterial activity against SRB bacteria

Cocogem surfactants are synthesized based on the neutralization reaction of higher monocarboxylic acids (octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid) and 2:1 mol of N,N'-bis(propyl-2-ol)ethylenediamine). Krafft temperatures of these surfactants and colloidal chemical properties of their aqueous solutions were determined by using tensiometric and conductometric measurements. Surface activity parameters of cocogem surfactants, critical micelle concentration (CMC), counter-ion binding degree (β), the surface tension reduction effectiveness (π_CMC), excess concentration of surface (Γ_max), as well as area per molecule at the interface (A_min), Gibbs free energy (ΔG_ad and ΔG_mic) values of adsorption and micellar formation processes are calculated. The size of the aggregates formed by anionic cocogem surfactants in an aqueous solution was determined by the DLS method. It was defined that cocogem surfactants have antibacterial properties against SRB, which is considered to be the most dangerous for the oil industry.     

链烷醇对烷基磺酸钠胶束性质的影响

本文用电导法和稳态荧光法研究了正戊醇、正己醇与正庚醇对十二烷基磺酸钠(AS)胶束的形成、胶束内的微极性、AS-醇混合胶束的聚集数(N_s,N_A),和胶束电离度的影响.实验结果表明,AS的CMC和随醇浓度增加经历一最小值,而α则有最大值.但在所研究的AS浓度范围内,对戊醇则观测不到的最小值和α的最大值.以上最小值和最大值所对应醇的浓度依下列次序减小:正戊醇>正己醇>正庚醇.上述结果利用胶束增溶的醇对表面电荷密度和“栅栏”层介电常数的影响进行了解释.     

烷基醇醚羧酸钠体系的表面活性和泡沫性能

研究了一系列不同聚合度的十四烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠(C_(14)E_nC)水溶液的表面活性和泡沫性能,考察了C_(14)E_nC分子中氧乙烯基团(EO)数目的变化对水溶液的表面张力及泡沫性能的影响,同时还通过添加高聚物、脂肪醇、烷醇酰胺等考察了不同添加剂对体系泡沫性能的改变情况。探讨了单分子吸附层结构的改变对泡沫性能的影响。结果表明,EO数目从1增加到3,表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)和临界胶束浓度时的表面张力(γ_(CMC))分别从3.47×10 mol/L、36.47 mN/m降低到4.21×10~(-5)mol/L、29.71 mN/m。由于EO基团可以和周围水分子形成水化层,因此随着EO数目的增加,泡沫液膜两个表面之间的水化层斥力会随之增强,液膜排液减薄速率降低,使得泡沫的稳定性能提高。几种添加剂在一定程度上改变了液膜吸附层的结构,从而提高了体系的泡沫稳定性能。     

Performance improvement of ionic surfactant flooding in carbonate rock samples by use of nanoparticles

Various surfactants have been used in upstream petroleum processes like chemical flooding. Ultimately, the performance of these surfactants depends on their ability to reduce the interfacial tension between oil and water. The surfactant concentration in the aqueous solution decreases owing to the loss of the surfactant on the rock surface in the injection process. The main objective of this paper is to inhibit the surfactant loss by means of adding nanoparticles. Sodium dodecyl sulfate and silica nanoparticles were used as ionic surfactant and nanoparticles in our experiments, respectively. AEROSIL~? 816 and AEROSIL~?200 are hydrophobic and hydrophilic nanoparticles. To determine the adsorption loss of the surfactant onto rock samples, a conductivity approach was used. Real carbonate rock samples were used as the solid phase in adsorption experiments. It should be noted that the rock samples were water wet. This paper describes how equilibrium adsorption was investigated by examining adsorption behavior in a system of carbonate sample(solid phase) and surfactant solution(aqueous phase). The initial surfactant and nanoparticle concentrations were 500–5000 and 500–2000 ppm, respectively. The rate of surfactant losses was extremely dependent on the concentration of the surfactant in the system, and the adsorption of the surfactant decreased with an increase in the nanoparticle concentration. Also, the hydrophilic nanoparticles are more effective than the hydrophobic nanoparticles.     

双子表面活性剂DSDBS水溶液的表面特性

采用表面张力法和电导率实验,结合冷冻刻蚀电镜观察等手段,研究了双子表面活性剂双十二烷基苯磺酸钠DSDBS-x（x为双子表面活性剂桥联基团的碳原子数,x为2和6）水溶液的表面特性。30℃下DSDBS-2和DSDBS-6的临界胶束浓度(CMC)分别为1.3×10-5和2.5×10-5 mol/L,与对应单体十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相比,胶束结构致密。当DSDBS浓度大于4倍CMC后,其水溶液电导率值偏离线性关系,为其胶束由球状胶束向棒状胶束转变所致。DSDBS-6的桥联基团碳链较长,且可以向界面弯曲,NaCl对其饱和吸附量(ΓCMC)的影响比对DSDBS-2的要大。     

疏水缔合水溶性聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十二胺)水溶液的粘度行为

采用前加碱二元胶束共聚-共水解法合成了三元疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十二胺)[P(AM/NaAA/DiAC_(12))],研究了其水溶液的粘度行为。当x(DiAC_(12))=0．10%～0．40%时,在30℃、1 mol/L NaCl溶液中,其特性粘数[η]、Huggins常数K_H、粘均相对分子质量(?)分别为16．38～19．45 dL/g,0．214～0．394和8．36×10~6～10．36×10~6g/mol;K_H小于0．8,表明其分子内缔合作用较弱。P (AM/NaAA/DiAC_(12))在矿化度为19 334μg/g,盐水溶液中的表观粘度随疏水单体用量的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低。在NaCl、CaCl_2的离子强度分别为1．26×10~(-3)～4．88×10~(-3)和1．07×10~(-4)～5．28×10~(-4)mol/kg的水溶液中,P(AM/NaAA/DiAC_(12))水溶液出现盐增粘现象,疏水单体用量越高,盐增粘效应越显著。     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂结构与表面活性的研究

本文研究了采用超声技术合成的羧甲基纤维素（ＣＭＣ）系列高分子表面活性剂的结构与表面活性、粘性的关系。研究结果表明：共聚物表面活性受大单体种类、组成及外界条件的影响，共聚物水溶液的粘度与分子量及胶束直径有关。ＣＭＣ与烷基醇／酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯的共聚物具有良好的稳定性和增粘能力。与化学合成的共聚物相比，超声合成的共聚物具有良好的性能。     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂与大庆原油的界面活性研究

研究了羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂复配体系与大庆原油形成超低界面张力的条件,结果表明盐,醇的加入对高分子表面活性剂的界面活性影响不大;碱的加入能改善高分子表面活性剂分子在界面上的吸附,使界面张力大幅度下降,在适当配比下,高分子表面活性剂碱水溶液与原油可达到超代界面张力值（１０＾－３ｍＮ／ｍ）。