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）。     

甲基偶联双（烷基酚磺酸钠）型Gemini表面活性剂的合成及性能

本文采用甲醛为偶联剂对长链烷基酚进行缩合,合成了可以制备Gemini表面活性剂的疏水骨架——甲基偶联双（烷基酚）（MBA）。将MBA磺化及中和制得了Gemini表面活性剂甲基偶联双（烷基酚磺酸钠）（MBSA）。采用IR、ESI-MS验证了MBSA的结构,并测定了两种Gemini表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度、增溶能力、润湿力、泡沫性能、乳化力、钙皂分散力及耐电解质能力。结果表明,甲基偶联双（壬基酚磺酸钠）（MBSN）的cmc为5.9×10-4mol/L,γcmc为30.0mN/m;甲基偶联双（十二烷基酚磺酸钠）（MBSD）的cmc为4.6×10-4mol/L,γcmc为32.0mN/m。其cmc均比普通表面活性剂低一个数量级;疏水基长的MBSD比疏水基短的MBSN表面活性更强,但耐电解质能力反而降低。     

双头基表面活性剂的合成、表征及其性能

以棕榈酸、四甲基二丙烯三胺和丙烷磺内酯为主要原料合成了一种双头基表面活性剂N,N-双[3-（二甲基磺丙基铵基）-丙基]-N-十六酰胺,红外光谱和质谱分析验证了产物的结构。对产物进行性能测试,结果表明：25℃时,临界胶束浓度cmc为1.78×10?4mol/L,γcmc为50.1mN/m;在浓度大于cmc时,硝基苯在产物胶束相的分配系数lgKmc=3.12;钙皂分散指数LSDR为4%;硬水中的稳定等级为5级。     

表面活性剂的复配及对甲维盐微乳剂物理稳定性的影响

通过测定不同类型的单一及复配型表面活性剂水溶液的临界胶束浓度和表面张力,研究了它对w(甲维盐)=1％的微乳剂物理稳定性的影响。膦酸酯类阴离子表面活性剂A的临界胶束浓度为1．79×10-4 mol／L,表面张力为28．90 mN/m;苄基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段型非离子表面活性剂B(EPE型)的临界胶束浓度为 1.91×10-4 mol/L,表面张力为20．70 mN/m;按m(A):m(B)=2:3形成的复配型表面活性剂2#的水溶液的临界胶束浓度为9．30×10-5 moL/L,表面张力为25．66 mN/m。当w(2#)=10％时,配制w(甲维盐)=1％的微乳剂物理稳定性最佳,各项指标均合格。     

酮撑联接的双季铵盐表面活性剂性能研究

研究了酮撑联接的双季铵盐表面活性剂(WG04系列)的表面活性,考察了WG04/SDS、WG04/聚合物及WG04/聚合物/Na2CO3复合体系的协同效应。结果表明,WG04系列表面活性剂具有较高的表面活性,其水溶液的临界胶束浓度比传统离子表面活性剂低1~3个数量级。其中,WG04-12的cmc为8.9×10-4mol/L,γcmc为28.7 mN/m。复配体系的cmc比相应的WG04水溶液要低,获得明显的表面活性增益。     

系列磺基甜菜碱的合成及表面性能的研究

以N,N-二甲基乙醇胺、酰氯和丙磺内酯为原料,合成了系列磺基甜菜碱型两性表面活性剂;并通过红外光谱对目标产物进行了结构表征,结果表明产物的分子结构与设计的分子结构相符。采用滴体积法对两型表面活性剂的表面性能进行了测定;其中SB9-coo-2-3的临界胶束浓度（cmc）为23.550×10-4mol.L-1,cmc为31.006mN.m-1;SB11-coo-2-3的cmc为9.908×10-4mol.L-1,cmc为27.669mN.m-1;SB13-coo-2-3的cmc为1.968×10-4mol.L-1,cmc为24.932mN.m-1。结果表明,随着烷基链长的增加,系列磺基甜菜碱cmc呈指数下降,cmc逐渐下降,表面活性逐渐增加。     

N-月桂酰基-N′-羟乙基乙二胺乙酸盐的合成与性能研究

以月桂酸、羟乙基乙二胺和氯乙酸钠为原料合成N-月桂酰基-N′-羟乙基乙二胺乙酸盐(简称两性乙酸钠)表面活性剂,考察了其水溶液的表面化学性能和应用性能。得到两性乙酸钠的临界胶束浓度(cmc)为1.015×10-3mol/L,最低表面张力(γcmc)为26.34 mN/m,等电点为pH 4.21~7.88;以二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光法测定体系的胶束聚集数(N),得8cmc时N为18。     

N-月桂酰基-N''''-羟乙基乙二胺乙酸盐的合成与性能研究

以月桂酸、羟乙基乙二胺和氯乙酸钠为原料合成N-月桂酰基-N'-羟乙基乙二胺乙酸盐(简称两性乙酸钠)表面活性剂,考察了其水溶液的表面化学性能和应用性能.得到两性乙酸钠的临界胶束浓度(cmc)为1.015×10-3 mol/L,最低表面张力(γcmc)为26.34 mN/m,等电点为pH 4.21～7.88;以二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光法测定体系的胶束聚集数(N),得8cmc时N为18.     

烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面性能研究

通过合成碳链长度不同的四种烷基苯磺酸盐表面活性剂,研究了复配表面活性剂浓度、Na2CO3、NaCl浓度、聚丙烯酰胺浓度对油/水界面张力的影响。结果表明：复配表面活性剂浓度在0.1%～0.3%范围内,界面张力较低;Na2CO3浓度为0.6%（wt）时,界面张力较低,且最低界面张力达到超低（3.1×10^-3mN/m）;NaCl的最佳浓度为0.4%;复合体系的超低界面张力是由表面活性剂和碱共同作用产生的,聚合物的加入对体系界面张力的影响甚小。     

一种阴离子表面活性剂的合成与性能研究

合成了一种阴离子型双醚双苯磺酸盐Gemini表面活性剂,测定该系列Gemini表面活性剂水溶液的表面张力(γcmc)分别为:32.00mN/m、28.41 mN/m、29.76 mN/m、33.20 mN/m,临界胶束浓度(cmc)分别为:0.79mmol/L、0.87 mmol/L、1.02 mmol/L、0.84 mmol/L;该Gemini表面活性剂(DPDAS-12)可在无碱,浓度为0.35%条件下,将油/水界面张力降至1.2×10-3mN/m的超低水平;可有效改变岩石表面润湿性,可将亲油表面(θ=114°)改变为弱亲油(θ=69.3°),可将亲水表面(θ=26.0°)改变为弱亲水表面(θ=34.0°)。     

耐盐型双子表面活性剂驱油体系研究

对一种新型双子表面活性剂GA12-4-12进行了研究。该表面活性剂在矿化度为2.5×10^5mg/L、氯化钙浓度为1.5×10^4mg/L的水溶液中表现出良好的表面活性,其临界胶束浓度为538.6mg/L。GA12-4-12溶液与稀油间的油水界面张力随着盐含量的增加（60～250g/L）而降低。在高矿化度模拟地层水条件下,GA12-4-12及其与聚合物复合体系SP的油水动态界面张力均能达到超低值（10^-3mN/m）。进行模拟驱油实验表明,GA12-4-12与SP复合体系提高水驱采收率分别为6.25%、10.67%。     

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。     

非离子型氟碳表面活性剂的合成与表面性能

以六氟环氧丙烷和壬基酚聚氧乙烯醚40为原料,使用齐聚法合成一种新型非离子型氟碳表面活性剂C9H19C6H4O(CH2CH2O)40C9F17O3,运用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振波谱仪(NMR)对其结构进行表征,并对其表面性能进行测试和计算。结果表明,该表面活性剂能将水的表面张力最低降至21.2 mN/m,其临界胶束浓度cm c为8.32×10-6mol/L,γcm c为26.5 mN/m。     

癸酰化氨基葡萄糖表面活性剂的合成与性能

利用甲壳素完全降解产物—氨基葡萄糖盐酸盐与癸酰氯反应,合成了一种两亲性化合物—癸酰化氨基葡萄糖(C-GluN)。采用红外光谱对产物进行了结构表征。对其性能的测定结果表明:C-GluN在25℃下临界胶束浓度(cmc)为1.6×10-5mol·L-1,最低表面张力(γcmc)达31.5mN·m-1,具有良好的起泡性和乳化性。     

三烷基苯磺酸盐的合成与表面性能研究

为了研究三直链烷基苯磺酸钠的分子结构与表面活性之间的关系,以3,4-二甲基-4-氯苯为原料,经格林试剂交叉耦合反应、氢碘酸改进法还原反应、磺化反应以及中和反应等步骤,合成了2种不同烷基长碳链的三直链烷基苯磺酸钠(分别记为a和b),产物的总收率达45%～53%。用两相滴定法测定产物的纯度均大于99%,并用红外光谱进行了结构鉴定。25℃时用滴体积法测定表面活性剂a和b水溶液的表面张力和临界胶束浓度(cmc),分别为31.15 mN/m,25.48 mN/m和3.28×10-4mol/L,8.13×10-4mol/L。结果表明,随着长碳链碳原子数的增加,表面活性剂的cmc逐渐减小,临界胶束浓度下的表面张力(γcmc)逐渐增大。     

DEDS-10双子表面活性剂的性能研究

合成了一种新型的DEDS-10双子表面活性剂,用红外光谱对所合成化合物的结构进行了初步表征。DEDS-10的临界胶束浓度cm c为0.47 mmol/L,γcm c为34.5 mN/m,A lC l3、CaC l2和NaC l可以使γcm c降低3.6~1.1 mN/m,其cm c值大约为纯水溶液cm c值的1/5~1/3;加入乙醇,可增加其表面活性,在乙醇的浓度为0.22 mol/L时,其表面张力为30 mN/m左右。与阳离子表面活性剂DTAB和非离子表面活性剂曲拉通X-100复配,可以大幅度地降低cm c和γcm c值,与阴离子表面活性剂TLS复配时,cm c降低,cγm c略有增加。     

新型磺基甜菜碱的合成与性能

以壬基酚、环氧氯丙烷、二甲胺及2-羟基-3-氯丙磺酸钠为主要原料合成两性表面活性剂N,N-二甲基-N-(2-羟基-3-对壬基苯氧基）丙铵基(2-羟基）丙磺基甜菜碱。通过正交试验设计优化了中间体壬基酚环氧丙基醚的合成工艺条件,并通过红外光谱对目标产物进行结构表征。采用滴体积法确定了该表面活性剂的临界胶束浓度(cmc）和临界胶束浓度下的表面张力(γ_cmc）,其值分别为9.12×10^-4 mol/L和27.87 mN/m。并考察了45 ℃下该表面活性剂的乳化性能。     

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。