一种季铵盐双子表面活性剂的合成研究

以1,3-二溴丙烷和十二烷基二甲基叔胺为原料,以异丙醇为溶剂,合成出一种季铵盐双子表面活性剂二溴化-N,N′-二(二甲基十二烷基)丙二铵,使用丙酮/异丙醇混合溶剂对产物进行重结晶提纯.研究了反应时间、原料比、反应温度等因素对产物产率的影响,测定了产物的熔程并进行了红外光谱分析.在反应物配比n(十二烷基二甲基叔胺)∶n(1,3-二溴丙烷)=2.2∶1.0、反应时间为12 h、反应温度为85 ℃条件下,产物产率为48.2%、临界胶束浓度(CMC)为10.339×10-4 mol/L.     

磺酸盐双子表面活性剂在水煤浆中的应用

通过两步反应,合成3种联接基团链长不同的磺酸钠型双子表面活性剂9B-m-9B(m=3,4,5),并将其作为分散助剂与萘系水煤浆分散剂复配使用,用于对水煤浆成浆性能的改善。通过红外光谱、表面张力、Zeta电位、流变等对其结构和性能进行表征和分析。     

南堡油田低渗透油藏双子表面活性剂增注技术的应用研究

针对南堡4-3区东二段低渗透油藏注水井注入压力高、欠注严重、常规酸化有效期短等问题;研究应用了JDZC季胺盐双子表面活性剂降压增注工艺,通过室内实验表明,120℃下该体系与南堡4-3区东二段油藏原油的界面张力可达到10-2～10-3mN/m数量级,能够将岩石表面由强亲水转为弱亲水,且能有效防止粘土膨胀,岩心驱替降压实验表明,经JDZC活性增注剂处理后,驱替前后降压率达到30%以上。现场24口井应用结果表明,现场实施有效率为94%,注水井初期注水压力平均下降9.4MPa,有效期超过200d,平均单井增注超过2×103 m3,改善了南堡油田低渗透油藏注水难题。     

表面活性剂复配煤尘亲水性实验研究

添加表面活性剂是提高煤尘亲水特性的重要方法,在矿井煤层注水及工作面洒水等降尘工序中有着重要应用。通过采用煤尘亲水性实验、表面张力实验就十二烷基硫酸钠(SDS)、C9脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)及二者的复配试剂对淮南张集矿和汾西双柳矿煤尘进行了研究。实验结果表明:张集矿气煤煤尘的亲水性好于双柳矿焦煤的煤尘;SDS的最佳润湿质量浓度0.5%,且0.5%SDS复配0.1%AEO-9试液湿润能力在单体0.5%SDS溶液的基础上得到了提高。     

表面活性剂助滤机理的研究

在对不同类型表面活性剂的助滤效果比较的基础上，通过诸如表面活性剂对溶液的表面张力、起泡性能以及其在矿物表面上的吸附、对矿物表面的ξ一电位、接触角的影响等测定，系统地阐述了表面活性剂作为助滤剂的作用机理；揭示了表面活性剂使物料表面疏水、压缩、破坏水化膜对强化物料脱水的重要性，首次提出了通过度颗粒表面“大面积疏水”来强化物料脱水的观点；指出了表面活性剂的起泡性对脱水过程的不利和类似于浮选捕收剂的常规表面活性剂并非良好的助滤剂的原因所在。     

表面活性剂水溶液降尘机理的研究

通过实验证实了表面活性剂水溶液与煤质之间具有润湿选择性，较为深入研究了煤的工业分析指标、元素组成对于煤润湿效果的影响，为取得良好降尘效果，正确选择表面活性别，提供了重要基础资料。     

大分子表面活性剂的助滤行为与机理

对大分子表面活性剂进行了系统的助滤实验研究。结果表明,以对甲苯酚树脂为主要成分的ＰＣＲＥ大分子表面活性剂,对赤铁矿的过滤具有良好助滤性能,可将平均粒度为７．３μｍ的赤铁矿滤饼水分从１７．７％降至１１．２％,将东鞍山浮选铁精矿的滤饼水分从１６．２％降至１３．６％。以对甲苯胺树脂和以对甲苯酚与对甲苯胺共缩物为主要成分的ＰＴＲＥ和ＰＴＣＡ,分别可作为石英和浮选精煤的有效助滤剂。对大分子表面活性剂的助滤机理进行了较为深入系统的研究,论述了大分子表面活性剂具有优良的助滤性能的关键,在于使颗粒表面“大面积疏水”和促使微细颗粒絮凝。     

晶界特征对7020铝合金腐蚀行为的影响

研究了不同晶粒组织的7020铝合金挤压型材表层和中心层的腐蚀性能变化规律。利用透射电子显微镜分析了不同晶界的析出特征,并根据相邻晶粒的选区电子衍射花样计算了晶界取向差,建立了晶界取向差与晶界析出特征之间的定量关系。结果表明: 大角度晶界上的析出相尺寸、间距以及无沉淀析出带(PFZ)宽度均大于小角度晶界上的。小角度晶界上的析出相尺寸和PFZ宽度随晶界取向差增加而增加。含较高小角度晶界比例的中心层试样比表层试样的局部腐蚀抗性更好,由表层至中心层,小角度晶界比例增加了30.04%,晶间腐蚀最大深度从22.67 μm降至2.80 μm,剥落腐蚀最大深度从436.52 μm降至353.01 μm。     

PH值对5A06铝合金的应力腐蚀行为的影响

针对不同pH值的海水腐蚀环境中由于较高残余应力引起的铝合金应力腐蚀(SCC)现象,以3.5%NaCl溶液代替模拟海水溶液,采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、动电位极化曲线和扫描电子显微镜(SEM)表征研究了不同pH值条件下5A06铝合金在空气、3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀行为。结果表明,当pH<9时,随着pH值增大,5A06铝合金应力腐蚀敏感性和腐蚀速率均呈先减小后增大趋势,近中性条件下,腐蚀速率及腐蚀倾向性最小。     

5083铝合金成分优化及耐腐蚀性能研究

采用正交试验设计了不同成分的5083铝合金。运用晶间腐蚀、剥落腐蚀、极化曲线测试等研究手段,采用金相光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法,分析了Mn、Zn、Mg、Si等元素对5083铝合金耐腐蚀性能的影响,得出各元素在5083铝合金中的最佳成分范围。结果表明,Mn含量控制在0.5%左右,Si含量不应超过0.2%,Zn含量控制在0.14%左右,Mg含量控制在4.3%左右,其余元素在限度范围内时,5083铝合金的耐腐蚀性能较好。     

表面活性剂抑尘性能的实验研究

表面活性剂作为改善防尘用水湿润性能的有效方法之一,广泛应用于煤矿粉尘治理工作中。通过对相同条件下不同表面活性剂及复配试剂进行接触角、表面张力测定实验,分析了其各自的湿润性能,得出复配试剂B、BS-12、快渗T、APG的湿润性能较好,且复配溶液的湿润性增益与否同表面活性剂单体的自身物理化学性质有较大关系。     

表面活性剂对铜矿石浸出的影响研究

为了探究表面活性剂对铜矿石的浸出影响, 进行了酸浸摇瓶试验及柱浸试验。以含铜1.26%~1.27%的羊拉铜矿为原料, 通过添加不同表面活性剂进行摇瓶实验, 结果表明: 在临界胶束浓度范围内, 十二烷基硫酸钠在降低浸出液表面张力和提高浸出率方面效果较好。对比了有无十二烷基硫酸钠存在的铜矿石柱浸实验, 结果表明: 在浸出时间为27 d时, 加入十二烷基硫酸钠时铜浸出率达到了58.1%, 不添加十二烷基硫酸钠时铜浸出率则只有50.8%。十二烷基硫酸钠的加入有效增大了矿柱渗透系数。     

通孔泡沫铝合金的动态压缩力学性能研究

采用MTS810 2 3型万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆 (SHPB)设备对加压渗流法制备的通孔泡沫铝合金进行了不同应变率下的准静态和动态压缩试验 ,以研究通孔泡沫铝的动态力学性能。得出了通孔泡沫铝合金的压缩应力 应变曲线。结果表明 ,不同应变率下的压缩σ ε曲线均分为线弹性、塑性变形和密实 3个阶段。通孔泡沫铝合金表现出明显的应变率效应 ,其屈服应力和流动应力随应变率的提高而上升。动态压缩下 ,通孔泡沫铝的屈服应力随相对密度的增大而升高 ,且其比强度与相对密度的 1 5次幂呈线性关系。     

表面活性剂影响煤体瓦斯吸附解吸性能的实验研究

在新鲜煤壁瓦斯涌出强度大的问题上,根据表面活性剂的润湿性、分散性、稳定性以及考察目的,选择十二烷基苯磺酸钠与洗涤灵按2∶1的比例配制了实验试剂,提出了利用表面活性剂降低瓦斯涌出强度的技术方案,并在实验室做了颗粒煤对瓦斯的吸附与解吸实验。实验结果表明:颗粒煤经过喷洒十二烷基苯磺酸钠和洗涤灵配制的表面活性剂溶液后,表面活性剂溶液能够很好地渗透煤体,使煤样润湿程度增加,堵塞了瓦斯的运移通道;活性剂溶液渗透到煤体孔隙内部,对煤体起到了降温的作用,低温有利于瓦斯吸附,抑制吸附瓦斯转化为游离瓦斯,瓦斯涌出强度会降低10%~40%左右,从这两方面达到降低瓦斯涌出强度、避免瓦斯超限的目的。     

晶粒组织对7475铝合金晶间腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、透射电镜、腐蚀浸泡试验和极化曲线测试研究了晶粒组织对7475铝合金抗晶间腐蚀能力的影响。结果表明: 部分再结晶较完全再结晶的7475铝合金有更正的腐蚀电位, 更小的腐蚀电流, 以及更小的晶间腐蚀深度; 因此具有更好的抗晶间腐蚀能力。部分再结晶的7475铝合金中再结晶区域与未再结晶区域在法向上呈层状分布, 未再结晶组织中包含大量的亚晶界, 一定程度延缓晶间腐蚀的发展, 从而提高合金的抗晶界腐蚀能力。     

表面活性剂复配对煤尘润湿性能的影响研究

为解决井下煤尘不易被水润湿的问题,选取表面活性剂进行复配,加入水中制成复配溶液,用以改善水对煤尘的润湿性能。对22种不同类型的表面活性剂进行煤尘沉降实验,优选出5种表面活性剂,并将优选出的表面活性剂进行等比例复配,得到9种表面活性剂复配溶液。对表面活性剂复配溶液再次进行煤尘沉降实验,结果表明：在复配剂质量分数为0.20%～0.60%时,快渗T和SAS-60的复配溶液比SAS-60单体溶液对煤尘具有更好的润湿效果;在复配剂质量分数为0.30%～0.50%时,OA-12 和Lutensol XP-90的复配溶液比2种表面活性剂单种溶液对煤尘具有更好的润湿效果。