磺酸型Gemini表面活性剂的合成及表面活性

以壬基酚、1,4-二溴丁烷和氯磺酸为主要原料,通过三步反应合成了新型的磺酸型Gemini表面活性剂9BA-4-9BA,讨论了合成反应时间、温度以及催化剂对产物纯度和产率等因素的影响,优化了反应过程。利用核磁共振谱和红外光谱表征了产物结构,并通过DCTA21表面/界面张力仪测试其水溶液中的表面张力。和传统表面活性剂相比,合成的Gemini表面活性剂9BA-4-9BA具有更高的表面活性,其临界胶束浓度和C20分别为6.2×10-4mol/L和1.1×10-5mol/L。     

可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了一系列可裂解Gem in i型季铵盐表面活性剂:烷基-α,ω-双(二甲基酰氧乙基溴化铵),标记为Ⅱ-m-n(m=12,14;n=3,4,6);采用红外光谱和核磁共振进行结构表征。测定了相关的性能,结果表明,可裂解Gem in i型季铵盐表面活性剂具有很强的胶束生成能力,其临界胶束浓度(CMC)为2.63×10-4~4.17×10-4mol/L(m=12)及2.88×10-5~4.46×10-5mol/L(m=14),分别比相应的单季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)低两个数量级;其泡沫稳定性、乳化性能和杀菌性明显优于相应的单季铵盐表面活性剂。     

酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了一系列酯基Gemini型季铵盐表面活性剂烷基-α,ω-双(二甲基酰氧乙基溴化铵),标记为II-m-n(m=12,14;n=3,4,6);采用红外光谱和核磁共振进行结构表征.测定了相关的性能,结果表明,酯基Gemini型季铵盐表面活性剂具有很强的胶束生成能力,其临界胶束浓度(cmc)为2.63×10-4～ 4.17×10-4 mol·L-1(m=12)及2.88×10-5～ 4.46×10-5 mol·L-1(m=14),分别比相应的单季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度低两个数量级;其泡沫稳定性、乳化性能和杀菌性明显优于相应的单季铵盐表面活性剂.     

系列磺酸钠型Gemini表面活性剂的合成及表征

通过两步反应,合成了三种磺酸钠型Gemini表面活性剂6,6′-(丙基-1,3-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸钠)(9B-3-9B)、6,6′-(正丁基-1,4-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸钠)(9B-4-9B)和6,6′-(正戊基-1,5-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸钠)(9B-5-9B),并讨论了反应温度和反应时间对产物产率的影响,优化了反应条件。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振仪(1H NMR)和元素分析仪表征产物结构,并通过DCTA21表面界面张力仪测定其在水溶液中的表面张力。结果表明:与传统表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相比,Gemini表面活性剂9B-m-9B(m=3,4,5)具有更高的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)分别为0.14、0.11、0.12 mmol·L-1,对应的表面张力-CMC分别为29.43、29.26、28.22 mN·m-1。     

阳离子型双子表面活性剂的合成及表面活性

合成了一种季铵盐型双子表面活性剂Gem in i 12-3-12,采用红外光谱、元素分析和两相滴定法对其结构和纯度进行了分析,测定了不同浓度表面活性剂水溶液的表面张力,并得到临界胶束浓度(CMC)、饱和吸附量(Γm ax)、单分子饱和吸附面积(Am in)。结果表明,Gem in i 12-3-12的收率为77.2%,纯度为98.4%,它与相应的单尾基十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)的表面活性相当,但CMC比DTAB低14倍左右。     

含羟基的季铵盐型三聚表面活性剂的合成及性能评价

以丙三醇,环氧氯丙烷、叔胺为原料通过醚化反应、季铵化反应合成了一种季铵盐型三聚表面活性剂(3C_(14)triQ),应用FTIR和~1H NMR对目标产物结构进行了表征。采用表面张力法、电导率法、稳态荧光法对目标产物的表面活性进行了研究,25℃临界胶束浓度分别为0.082(γ_(cmc)=30.2 mN/m)、0.087、0.085 mmol/L,与传统表面活性剂和二聚表面活性剂相比具有较好的表面活性;采用分水时间法考察了目标产物的乳化性能,并结合偏光显微镜和激光粒度仪研究了乳液粒径情况,结果表明其乳化性能优于传统表面活性剂,煤油乳液粒径为1 481～3 574 nm,平均粒径为2 638 nm。w(3C_(14)triQ)=1%的溶液起泡高度为24.6 cm,稳泡性为97.15%。在1 mol/L HCl缓蚀介质中,ρ(3C_(14)triQ)=50 mg/L,缓蚀效率可达到95.2%。     

系列磺酸钠型Gemini表面活性剂的合成及表征

通过两步反应,合成了三种磺酸钠型Gemini表面活性剂6, 6’-（丙基-1, 3-二基双氧）双（3-壬基苯磺酸钠）（9B-3-9B）、6, 6’-（正丁基-1, 4-二基双氧）双（3-壬基苯磺酸钠）（9B-4-9B）和6, 6’-（正戊基-1, 5-二基双氧）双（3-壬基苯磺酸钠）（9B-5-9B）,并讨论了反应温度和反应时间对产物产率的影响,优化了反应条件。利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、核磁共振仪（¹H NMR）和元素分析仪表征产物结构,并通过DCTA21表面界面张力仪测定其在水溶液中的表面张力。结果表明：与传统表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）相比,Gemini表面活性剂9B-m-9B（m=3, 4, 5）具有更高的表面活性,其临界胶束浓度（CMC）分别为0.14、0.11、0.12 mmol·L^-1,对应的表面张力g_CMC分别为29.43、29.26、28.22 mN·m^-1。     

饱和腰果酚阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成与表面活性

以饱和腰果酚为原料,通过缩合、开环、羧甲基化反应合成两种具有新型化学结构的饱和腰果酚Gemini聚氧乙烯醚羧酸钠（GSCPEC-8和GSCPEC-10）,并研究其表面活性。FT-IR光谱和1H NMR证实饱和腰果酚Gemini聚氧乙烯醚羧酸钠结构。采用滴体积法测定了GSCPEC-8和GSCPEC-10水溶液的表面活性,结果表明：GSCPEC-8和GSCPEC-10水溶液的临界胶束浓度（cmc）分别为0.79mmol/L和0.69mmol/L,临界胶束浓度下的表面张力分别为36.56mN/m和39.37mN/m,最小单分子占有面积分别为1.9383nm2和1.1072nm2。GSCPEC水溶液的cmc值很低,具有较高的降低表面张力的效率;且随着EO基团的增加,形成胶束的能力与稳定性提高。     

含氟铵盐和季铵盐型阳离子表面活性剂的合成

以六氟丙烯三聚体和N,N-二甲基丙二胺为原料,合成了2-三氟甲基-3-七氟异丙基-2-全氟戊烯-4- (N,N-二甲胺丙基)亚胺(I),然后将其分别与盐酸和溴乙烷反应,制得含氟铵盐(Ⅱ)和季铵盐(Ⅲ)阳离子表面活性剂,通过红外光谱和核磁共振对分子结构进行了表征,其临界胶束浓度(CMC)为9．2×10-3mol／L,最低表面张力 19．0mN／m;(?)可适合任何条件,其CMC为8．05×10-3mol／L,最低表面张力为22．0mN／m。     

可裂解Geminin型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了一系列可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂烷基-α,ω-双(二甲基酰氧乙基溴化铵),标记为Ⅱ-m-n(m=12,14;n=3,4,6);采用红外光谱和核磁共振进行结构表征.测定了相关的性能,结果表明,可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂具有很强的胶束生成能力,其临界胶束浓度(CMC)为2.63×10-4～4.17×10-4mol/L(m=12)及2.88×10-5～4.46×10-5mol/L(m=14),分别比相应的单季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)低两个数量级;其泡沫稳定性、乳化性能和杀菌性明显优于相应的单季铵盐表面活性剂.     

磺酸盐型双基表面活性剂的合成与表面性能

以壬基酚和甲醛为原料,合成了一种新型的磺酸盐型双基表面活性剂(Gemini-A)。利用元素分析、红外光谱确定了Gemini-A的结构。研究了Gemini-A水溶液的润湿性,比较了Gemini-A与传统表面活性剂的增溶能力。试验结果表明,Gemini-A水溶液具有较低的表面张力(33.51 mN/m)和临界胶束浓度(0.141 mmol/L)及良好的润湿性,显示出了较好的表面性能,具有很强的增溶能力,是符合3次采油要求的表面活性剂。     

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。     

硫酸酯盐双子表面活性剂的合成和界面张力的研究

实验室条件下,以长链羧酸(月桂酸)、聚乙二醇等为主要原料,通过赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应等和酯化反应,用醚键加入方式加入联接基团,用浓硫酸加成反应加入硫酸酯键,从而在实验室条件下合成具有特殊结构的双子表面活性剂-GA12-S-12.通过用旋转液滴法测合成的硫酸酯盐阴离子双子表面活性剂的表面张力,测得其临界胶束浓度(CMC)为438 mg/L,临界胶束浓度下表面张力为30.9 mN/m,并对比十二烷基硫酸钠水溶液表面张力,显示GA12-S-12[低聚二醇(α-硫酸酯钠)月桂酸双酯阴离子双子表面活性剂]具有更优的表面活性.进一步配制不同浓度的GA12-S-12表面活性剂溶液,测定它们与长庆五里湾原油的界面张力,效果显示其适用于五里湾区原油采收率的提高.     

一种新型双联两性表面活性剂的合成与性能

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、环氧氯丙烷、十六烷基叔胺为主要原料,合成了一种新型双联(Gemini)两性表面活性剂--丁二醇双琥珀酸一氯羟丙基季铵双酯磺酸钠(HDBC).红外光谱和质谱分析确证,合成的表面活性剂为目标产物.该表面活性剂水溶液最低表面张力为25.92 mN.m-1、临界胶束浓度为0.01 g.L-1;并考察了其发泡、稳泡性、乳化力和钙皂分散力.     

一种不对称阴离子Gemini表面活性剂的合成及表面活性研究

以α-溴代十四酸乙酯和4-癸基苯酚为原料,经Williamson醚化、磺化及皂化反应制备了一种不对称阴离子Gemini表面活性剂α-(4-癸基-2-磺基)-苯氧基十四酸钠,简写为C12CO2Na-p-C10SO3Na,考察了醚化反应条件,并用FTIR和1HNMR表征了中间体及目标产物结构。结果表明,醚化反应的最佳条件为:以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和甲苯作溶剂,无水K2CO3作缚酸剂,物料比n(α-溴代十四酸乙酯)∶n(4-癸基苯酚)=1.05∶1,回流反应3 h,醚化产物收率为77.2%(以4-癸基苯酚计)。采用吊片法测定了目标产物的表面活性,其表面张力最低可降至26 mN/m左右,临界胶束浓度(CMC)为3.28×10-6mol/L,比相应常规单链表面活性剂十四烷酸钠和间癸基苯磺酸钠的CMC低3个数量级,体现出Gemini表面活性剂优异的表面活性。     

无机盐对磺酸盐型双子表面活性剂溶液表面性能的影响

在(30±0.2)℃下,用直接观察法、表面张力法和旋转液滴法考察了不同无机盐(NaCl、CaCl2和MgCl2)对磺酸盐型双子表面活性剂DJ溶液溶解性、临界胶束浓度(CMC)值和界面张力的影响。结果表明,磺酸盐型双子表面活性剂DJ具有良好的抗盐性,溶解度可以达到20 000 mg/L以上;在低盐度范围时(小于500 mg/L),随着无机盐质量浓度的增加,表面活性升高,CMC降低;随着阳离子(Na+、Ca2+和Mg2+)价数的增加,CMC降幅增大,且Ca2+的影响程度大于Mg2+;在无机盐质量浓度达到10 000 mg/L时,CMC呈上升趋势;无机盐的加入使溶液界面张力先降后升,然后趋于平稳。无机盐质量浓度在100～1 000 mg/L内,磺酸盐型双子表面活性剂DJ溶液的界面张力可以达到最低。     

唑型双子表面活性剂的合成和性能研究

以咪唑、以咪唑,溴乙酸,溴代十四烷和二元醇为主要原料,采用三步法合成了三种新的咪唑型双子表面活性剂,简记[C_(14)-n-C_(14)]Br_2。通过核磁氢谱和红外光谱对三种产物的结构进行表征,证明合成的产物为目标产物。并采用表面张力法得出三种表面活性剂的表面张力曲线,进而计算临界胶束浓度(CMC)等一系列表面性能参数,结果表明,连接基越短的咪唑型双子表面活性剂拥有更低的CMC,更高的界面活性。