酯基双子表面活性剂的合成及性能

以环氧氯丙烷、己二酸为原料合成二元酸酯中间体(DBA),再与十二烷基二甲基胺进一步反应合成双酯基阳离子双子表面活性剂(CEGSA)。研究了反应时间、反应温度和催化剂用量对生成物(CEGSA)收率的影响,终产物用傅立叶红外变换仪和元素分析仪进行定性分析;用两相化学滴定法测定活性物含量,产物活性物质质量分数达到93.4%以上,其cmc为0.28 mmol/L,表面张力γcmc=36.5 mN/m。     

12-3(OH)-12型表面活性剂ADAC的合成及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺(12DMA)为主原料,在酸性条件下,合成了一种羟丙基双子型阳离子季铵盐1,3-二(烷基二甲基氯化铵)异丙醇(ADAC)。利用亚甲基蓝逆向滴定法测得产物纯度为98.63%,熔点为70.7~71.2℃。用FT-IR和~1H NMR对产物进行了结构表征。以单因素试验为基础,采用响应面法优化的ADAC合成工艺条件为:反应温度91℃、反应时间11 h、溶剂为异丙醇、n(12DMA):n(盐酸)=2.03:1、转速250 r/min。在此条件下,ADAC产率约为93.37%。15℃下对目标产物表面性能测定可知,cmc为4.5×10~(-5)mol/L,γ_(cmc)为27.07 mN/m,有效性(π_(cmc))为45.99 mN/m,效率(pc_(20))为5.301。     

磺酸盐双子表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐的合成与性能

以乙二胺、月桂酸、三氯化磷和2-溴乙基磺酸钠等为原料,制备磺酸盐双子表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐,对其中间体合成工艺进行优化,对产物结构进行表征,并对其相关性能如表面活性、起泡性以及乳化性进行测定。结果表明:该表面活性剂的水溶液在24℃条件下,其临界胶束浓度(cmc)为0.53 mmol/L,相应表面张力(γcmc)为29.73 m N/m,该表面活性剂的表面活性、起泡性以及乳化性较好。     

含三嗪环非离子表面活性剂制备及其性能研究

以三聚氯氰、脂肪胺、聚乙二醇单甲醚(mPEG)为原料合成了6种均三嗪非离子表面活性剂。采用FTIR1、HNMR对中间体和目标产物进行了结构表征。考察了25℃时6种产品的表面张力、临界胶束浓度及其乳化力。结果表明,该类非离子表面活性剂具有较好的表面活性,其中DMAT-600的临界胶束浓度(cmc)和cmc下的表面张力(γcmc)分别可达0.162g/L和31.94mN/m;产品具有较强的乳化力,乳化力介于8.2~20.5min。     

一种双子表面活性剂的合成

以壬基酚和甲醛为原料 ,在催化剂作用下于 80℃缩合制得二 (2 羟基 5 壬基苯基 )甲烷 ,与环氧氯丙烷在碱性条件下反应得到中间体 (SM) ,再与三乙醇胺盐酸盐在异丙醇溶液中于 6 0℃反应 ,得到一种双子表面活性剂 (TM) ,总收率 41 3% ,通过元素分析和红外光谱初步确定其结构 ,并测定水溶液中双子表面活性剂cmc =0 0 4mmol/L ,γcmc=2 0 4mN/m。     

磺酸盐双子表面活性剂的合成及其性能研究

以间苯二酚和甲醛、亚硫酸氢钠为原料,在100℃通过磺甲基化制得中间体,再与溴代十二烷通过威廉姆森醚化得到阴离子磺酸双子表面活性剂,总收率46.7%。研究了反应时间、反应温度和反应物摩尔比对收率的影响。用红外光谱和元素分析确认了其化学结构。测得其cmc和γcmc分别为0.81 mmol/L、γcmc=28.5 mN/m。对其与其他表面活性剂进行复配,在最佳配比下,有更低的cmc和γcmc。     

一种甜菜碱双子表面活性剂的合成及其性能研究

以油酸酰胺丙基叔胺,3-氯-2-羟基丙磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成出了一种甜菜碱双子表面活性剂,通过傅立叶变换红外光谱仪和核磁共振仪对合成产物进行了结构表征,用表面张力仪测定不同浓度下油酸酰胺羟丙基甜菜碱（B18）和甜菜碱双子表面活性剂（B18-4-18）的表面张力,得出表面张力曲线,并用实验室定制的携液量装置分别测定了两种表面活性剂在清水中,矿化水中和凝析油中的携液率。实验证明：合成的化合物与预期合成物质一致,在25℃时,B18临界胶束浓度cmc=3.5914?0-6mol/L,相应的表面张力"γ" _cmc=36.2155mN/m,B18-4-18的临界胶束浓度cmc=3.3986?0-6 mol/L,相应的表面张力"γ" _cmc=34.6464mN/m;B18和B18-4-18在清水中的携液率可以达到87%,92%,在15万矿化水中的最高携液率可以达到82%,84%。在10%凝析油中的最高携液率可以达到64%,67%。     

头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂的合成与性能

以溴代烷、二乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一类头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂亚丁基-1,4-双(烷基二羟乙基溴化铵)(m-4-m(OH),m=8,10,12,14),通过核磁共振氢谱(~1H NMR)和质谱(MS)对中间体和目标产物的结构进行表征。通过表面张力仪和电导率仪测定m-4-m(OH)在水溶液中的平衡表面张力(γ_(cmc))和临界胶束浓度(cmc),并测定了其水溶液的乳化性能和泡沫性能。结果表明,烷基链越长,表面活性剂越容易自发形成胶束,14-4-14(OH)的cmc最低,可达0.48 mmol/L,γ_(cmc)为33.6 mN/m;头基中引入羟基可有效降低表面活性剂的cmc和γ_(cmc);随着烷基链的增长,乳化性能越好;起泡性随着烷基链的增长呈先升后降的趋势。     

三联阴离子表面活性剂的合成及其表面化学性能

采用丙三醇、环氧氯丙烷、十二醇及氯磺酸为主要原料合成了三联阴离子表面活性剂Ⅲ-12S.采用元素分析、液相色谱和质谱对产物结构进行表征,通过表面张力的测定研究了其在不同温度和不同反离子浓度下的表面化学性质,并计算了其溶液的胶团化热力学函数.结果表明,表面活性剂Ⅲ-12S具有更低的临界胶团浓度(cmc)和降低表面张力的能力,40℃、c(NaCl)=0.20 mol/L时,最低表面张力(γcmc)和cmc分别为27.54 mN/m和4.898×10-5mol/L.其胶团化热力学函数表明其形成胶团的过程为熵驱动.     

两性双子表面活性剂的合成及性能研究

以二乙胺盐酸盐、十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷和丙磺酸内酯等为原料,合成了一种两性型双子(Gemini)表面活性剂,并采用红外光谱和元素分析对合成产物进行结构表征;采用滴体积法测定合成产物的表面张力曲线;采用电导率法测定并计算了合成产物的胶束化热力学参数。结果表明,合成产物的临界胶束浓度(cmc)和cmc时的表面张力分别为8×10-5mol/L和38.57 m N/m,且随着温度的升高,产物溶液的cmc升高。胶束化过程的ΔHθm为负值,说明胶束化过程是一个放热过程;胶束化过程的ΔSθm为正值,说明胶束化过程是一个熵驱动过程。     

十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成和性能研究

以十二胺、甲酸、甲醛、环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠为原料,利用丙磺酸中间体法合成了两性表面活性剂十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱(HSB-12)。用红外光谱对目标产物的结构进行表征,并研究了其表面活性和复配性能。结果表明,HSB-12的水溶液在25℃的cm c=1.6 mmol/L,表面张力为25.85 mN/m,65℃时可降低油水界面张力至10-2mN/m。HSB-12与非离子表面活性剂OP-10复配产生了较好的协同效应,HSB-12与OP-10的摩尔比为3∶7,表现出最佳复配效果,此时复配体系的cm c=0.9 mmol/L,表面张力为23.85 mN/m,并可降低油水界面张力至10-3mN/m,达到了超低界面张力的水平。     

脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂合成与性能研究

以脱氢枞酸为主要原料合成了脱氢枞酰胺乙基磺酸钠表面活性剂,用红外光谱对其结构进行了表征。在25℃下测定了其表面张力,得到cmc=1.0×10-4mol/L,cγmc=31.99 mN/m。在25℃下用改进Ross-Miles法测定其泡沫性能,ρ(活性剂)=0.6 g/L时,起泡高度达到150 mm以上,稳泡性t1/2=16 min。在45℃条件下测定活性剂与大庆采油四厂脱水脱气原油的界面张力,w(活性剂)=0.2%时,体系的界面张力达到9.3×10-3mN/m;考察了NaCl对界面性能的影响,(ρNaCl)=0.3 g/L时,界面张力降低至2.0×10-3mN/m。     

羧酸盐型Gemini表面活性性剂的合成及表征

以脂肪胺、三聚氯氰、二乙醇胺、丁二酸酐为原料,三步法合成了,2种表面活性剂,用。HNMR、ESI—MS、IR对产物进行了表征,并用吊片法考察了目标产物水溶液的表面活性。实验结果表明,目标产物具有较好的表面活性,25℃时DXCeA和DXC。A的最低表面张力（7cmc）分别为31．85mN／m和28．76mN／m,临界胶束浓度（CMC）分别为2．32×10-4mol／L和1．41×10-5mol／L,表面活性优于传统表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）。     

Guerbet十四醇聚氧乙烯醚硫酸钠的合成与表面活性

以Guerbet十四醇 (C14 GA)为中间体 ,经Williamson反应合成Guerbet十四醇聚氧乙烯醚醇〔C14 GA(EO) nH ,n =1,2 ,4〕 ,再经氯磺酸酯化及NaOH中和 ,得到阴离子表面活性剂Guerbet十四醇聚氧乙烯醚硫酸钠〔C14 GA(EO) nS ,n =1,2 ,4〕。用IR、NMR和元素分析测定了所合成的表面活性剂的结构 ,并利用表面张力法测定了这些表面活性剂水溶液的表面活性。实验结果表明 :所合成的表面活性剂的结构分别为C14 GAEOS (A) ,C14 GA(EO) 2 S(B)和C14 GA(EO) 4 S(C) ;这些表面活性剂其临界胶束浓度CMC(mmol/L) ,在CMC时的表面张力γCMC(mN/m)和Krafft点 (℃ )分别为A :2 5 8mmol/L ,2 7 6mN/m ,5 9℃ ;B :0 80mmol/L ,2 6 4mN/m ,2℃和C :0 12mmol/L ,2 5 3mN/m ,0℃。均比常用的直链阴离子表面活性剂C12 H2 5SO4Na(8.6mmol/L ,4 1 2mN/m ,16℃ )有更低的CMC ,γCMC和Krafft点 ;聚氧乙烯基的引入 ,对降低CMC ,γCMC和Krafft点的效果随氧乙烯基团数目的增多 (由 1增至 4 )而加大。讨论了表面活性剂的结构和表面活性的关系     

沥青质模型油/MD膜驱剂溶液的界面张力

从MD膜驱剂与原油界面活性组分沥青质模型油的界面张力出发,考察了作用时间、水相pH、MD膜驱剂质量浓度、盐浓度、沥青质含量、芳香度、温度等对模型油/水界面张力的影响,并根据扩散控制机理解释了动态界面张力初期过程,进一步揭示了MD膜驱油技术的机理。结果表明,沥青质模型油/MD膜驱剂溶液的界面张力先随时间增加而降低,约15min后达到平衡,达到平衡之前的过程基本上符合扩散控制过程;MD膜驱剂的加入并不能改变pH对模型油/水界面张力的影响趋势;在所考察的条件范围内,沥青质模型油/水溶液的界面张力不随MD膜驱剂质量浓度增加而改变,其值约为19 65mN/m;NaCl对界面张力的影响不明显;沥青质质量浓度从0增加到1000mg/L时,模型油/水和模型油/MD膜驱剂溶液的界面张力分别从23 4mN/m和22 0mN/m逐渐下降至20 0mN/m和18 8mN/m;温度从25℃升高到45℃时,模型油/水溶液的界面张力降低;但芳香度从0增加到100%时,其界面张力均从21 0mN/m增加至31 5mN/m。MD膜驱剂是表面非活性物质,在驱油时不存在低界面张力提高采收率的机理。     

一种全氟辛基两性磷酸酯氟碳表面活性剂的复配研究

对一种全氟辛基两性磷酸酯氟碳表面活性剂协同作用进行了研究,考察了该表面活性剂与无机盐、阴离子碳氢表面活性剂、阴离子氟碳表面活性剂和非离子氟碳表面活性剂的复配性能,并对结果进行了讨论。研究表明:该两性磷酸酯氟碳表面活性剂自身表面张力为24.0 mN/m;电解质氯化钠对该两性磷酸酯氟碳表面活性剂影响显著,可使表面张力下降到22.4 mN/m;阴离子碳氢表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)可使表面张力降至21.4 mN/m;阴离子氟碳表面活性剂全氟丁基磺酸钾和四乙基全氟辛基磺酸铵分别使表面张力降至20.9 mN/m和20.2 mN/m;而非离子氟碳表面活性剂N-乙基-N-聚氧乙烯(9)醚-全氟辛基磺酰胺能使表面张力降至20.9 mN/m。     

长链脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸盐的合成与性能

以脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸甲酯、氢氧化钠为主要原料,经过加成、皂化反应,合成脂肪醇醚丙酸盐(AEP)。采用IR、质谱对产物结构进行了表征,证明所得产物即为目标产物。测定了AEP的相关性能,结果表明,C12AEP在25℃时,CMC和γCMC分别为0.236 mmol/L和26.63 mN/m;采用稳态荧光法以芘(Py)为荧光探针,测定C12AEP的胶束栅栏层的微极性,较一般表面活性剂小;AEP与甜菜碱(B)复配体系界面张力受硬度、盐度及复配比例的影响较大,C18AEP与甜菜碱(B)复配体系可达到3.98×10-3mN/m的超低界面张力,可适用于石油的三次开采。     

季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性

以吗啉和溴代烷为原料,合成了两种季铵盐双子表面活性剂(m-6-m,m=10,12),并用IR和1HNMR表征了其结构。测得28℃时,12-6-12和10-6-10的表面张力(γCMC)分别为26.45 mN/m和25.55 mN/m;临界胶束浓度(CMC)分别为1.0 mmol/L和3.1 mmol/L;pC20值分别为3.48和3.03;比表面过剩(Γmax)分别为2.72×10-6mol/m2和2.80×10-6mol/m2;分子最小截面积(Amin)分别为0.611 nm2和0.593 nm2。结果表明,该季铵盐双子表面活性剂与相同离子头基及烷基链的单季铵盐表面活性剂相比,CMC低一个数量级,γCMC相差不大。     

1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠的合成与性能研究

采用1,4-丁二醇、马来酸酐及十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠。通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:1,4-丁二醇双马来酸单酯∶十八醇(摩尔比)=1∶2.15,对甲苯磺酸为催化剂,加入量占总质量的1.5%,在80℃条件下反应6 h。通过红外光谱和表面张力对产物进行了结构表征和性能测定,γcm c=41.5 mN/m,临界胶束浓度为0.065 mmol/L。     

N-十二烷基天冬氨酸钠的性能

用Wilhelmy法对实验室制备的氨基酸表面活性剂N-十二烷基天冬氨酸钠(NDASPS)的表面张力进行了测定,发现25℃,pH=6~10时,其CMC为1.127~3.382 mmol/L,γCMC为32.47~39.32 mN/m,高pH对表面性能影响较大。应用性能研究表明,不同硬水中,钙皂分散性在pH=7时均为最优(钙皂分散指数为2%),渗透性随pH的增加而减小,两者均好于LAS和OAB;产品在pH=8时对油酸的乳化性优于LAS和OAB;去污性和泡沫性几乎不受水硬度的影响,当m(NDASPS)∶m(LAS)=1∶2时,其去污值达到66.09%,该质量比为1∶1时,其水溶液的表面张力达到27.08 mN/m。