新型低聚表面活性剂的合成及表面活性

实验以乙二胺、环氧氯丙烷、十二叔胺为原料,无水乙醇为溶剂经开环和季铵化反应合成新型结构季铵盐型低聚表面活性剂。讨论了反应温度和反应时间对低聚表面活性剂中间体及其产物的影响,考察了产物水溶液的表面活性。实验结果表明:反应时间4 h、反应温度70℃、乙二胺和环氧氯丙烷摩尔比为1:5时中间体收率为98.8%;反应时间1 h、反应温度80℃、中间体和十二叔胺摩尔比为1:5时低聚表面活性剂收率为80.5%。低聚表面活性剂具有较好的表面活性,于25℃临界胶束浓度为0.38 mmol/L、表面张力为21.6 mN/m。     

新型三联季铵盐阳离子表面活性剂的合成与性能

以异丙醇为溶剂,柠檬酸、十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷为原料合成了柠檬酸三酯三联季铵盐阳离子表面活性剂(CTTTA)。在反应温度85℃,反应时间12 h 条件下,产物的收率大于90%,纯度97.58%,Krafft 点<0℃。用表面张力法、稳态荧光探针法和电导法在25℃测定的产物临界胶束浓度(cmc)值分别为3.3×10~(-4),3.4×10~(-4)和3.5×10~(-4)mol/L。CTTTA 与传统阳离子表面活性剂相比,有较高的表面活性。     

烷基脒表面活性剂的合成及性能

合成了包含不同烷基(辛烷基、癸烷基、十二烷基)链和反离子(HCO₃^-,C₆H₅COO^-,CH₃COO^-,C₂H₅COO^-,C₃H₇COO^-)的烷基脒表面活性剂,并测定了这些烷基脒表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)及CMC下的表面张力(γ_cmc)。实验结果表明,烷基脒碳酸氢盐在去离子水中的CMC为0.6～21.7 mmol/L,此时γ_cmc可降至24.11～27.40 mN/m;反离子由碳酸氢盐变为羧酸盐,γ_cmc基本不变,但CMC显著降低;去离子水中加入0.5%～5.0%(w)的NaCl,对十二烷基脒丙酸盐的CMC与γ_cmc基本无影响。     

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...     

阳离子Gemini表面活性剂与脂肪醇醚磺酸盐的相互作用研究

利用表面张力法测定了Gemini表面活性剂双N,N′-二甲基十二烷基丙二胺溴化铵(C12G)和非-阴离子表面活性剂十六醇醚(6EO)丙烷磺酸钠(C16ES)在不同盐浓度下的表面张力,采用正规溶液理论对复配表面活性剂溶液的活度系数、相互作用参数等进行了计算,并对复配体系的界面性能进行了测定。实验结果表明,C16ES具有较好的抗盐性,阳离子表面活性剂C12G的表面活性对无机盐敏感。C12G与C16ES的任一配体系的表面活性要强于单一组分且具有较大的负相互作用参数,随着溶液中C16ES的增加,β绝对值先增加后下降,在n(C12G)∶n(C16ES)=1∶3时,混合体系的β最低,同时与C_(10~16)烷烃的界面张力达到10~(-2)mN/m数量级,表明C12G与C16ES具有很强的相互作用。     

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     

双子表面活性剂(C12-2-12.2Br-1)表面活性与驱油效率研究

用滴体积法测定了几种双子表面活性剂和对应常规单链表面活性剂的表面张力-浓度曲线,确定了各自的临界胶束浓度,筛选出高效驱油用表面活性剂—C12-2-12. 2Br^-1;并在不同条件下对其进行了室内模拟驱油评价实验。表面张力测试表明,双子表面活性剂—C12-2-12. 2Br^-1的临界胶束浓度仅为547mg/L,对应表面张力为30.72mN/m,较对应单链表面活性剂DTAB具有更优的表面活性。驱油实验表明C12-2-12. 2Br^-1的驱油效率与浓度呈同向变化关系,其浓度为500mg/L即可提高采收率6.45%,其效果明显优于常规单链表面活性剂-DTAB;该剂更适合于中、低渗油藏水驱采收率的提高。     

新型双(二乙基十二烷)乙撑双季铵盐Gemini表面活性剂的合成

以二乙胺、二氯乙烷和溴代十二烷为原料,根据胺的烷基化原理,通过两步法合成了双（二乙基十二烷）乙撑双季铵盐Gemini表面活性剂。对合成产物进行了红外光谱分析,其结构与预期结构相符。测定了其水溶液的表面张力及临界胶束浓度,结果表明其具有较高的表面活性。     

阴阳离子表面活性剂复配体系泡沫性能研究

提出一种新的泡沫稳定性评价方法,利用Waring Blender泡沫搅拌器所产生泡沫的析液量与时间的关系求出泡沫的不稳定系数,提出通过不稳定系数的比较来综合评价泡沫稳定性能。同时,评价了阴离子表面活性剂(α-烯烃磺酸钠)和阳离子表面活性剂(十二烷基三甲基溴化铵)复配体系泡沫性能,对体系泡沫量、稳定性及流变性能进行分析表明,DTAB对体系泡沫性能的影响主要体现在AOS低含量,随着AOS含量的增加DTAB对体系泡沫的影响减小。     

低聚阳离子表面活性剂的结构及性能

以甲醛水溶液、碘甲烷以及烷基伯胺为原料合成了疏水基链长不同的3种三聚型阳离子表面活性剂——1,3,5-三(十二(或十四、十六)烷基)-1,3,5-六氢三嗪碘化铵盐,记作B12、B14、B16,同时对其性能进行了研究。实验结果表明:所合成的低聚阳离子表面活性剂B12、B14、B16具有低的临界胶束浓度Ccmc值(分别为3.91×10-4mol/L、5.98×10-4mol/L和5.57×10-4mol/L)和较低的临界表面张力γcmc值(分别为30.63 mN/m、45.79mN/m和50.99 mN/m);而十二烷基三甲基氯化铵的Ccmc值和γcmc值分别为1.2×10-2mol/L和39.0 mN/m。所合成表面活性剂与十二烷基三甲基氯化铵相比具有更高乳化能力。在同系表面活性剂中,随着疏水碳链的增长,其降低表面张力的能力减弱,乳化性能增强,泡沫性能减弱。     

磺基琥珀酸双2-丁基辛酯钠盐的合成及表面活性测定

以马来酸酐和2-丁基辛醇为原料,经酯化得到相应的双酯,以乙醇作混相促进剂,使双酯与亚硫酸氢钠进行磺化反应,合成了磺基琥珀酸双2-丁基辛酯钠盐。采用正交试验对酯化反应条件进行了优化。合成产物的临界胶束浓度(cmc)值为3.58×10-6mol/L,表面张力(γcmc)为27.568mN/m。     

双子表面活性剂表面活性的研究

利用胜利油田临盘采油厂的注入水配制了不同含量的双子表面活性剂,考察了双子表面活性剂的表面活性,并将其与对应的传统表面活性剂进行了对比.结果表明,双子表面活性剂具有较强的耐温抗盐性能,且在较低含量下降低表面张力的能力明显优于对应的传统表面活性剂,可用于高矿化度和温度为70～90℃的油藏.     

Synthesis and Surface Active Properties of Novel Nonionic Aryl Oleic Diethanolamide Surfactants

A series of novel aryl oleic diethanolamide (AOD) surfactants with different hydrophobic groups were synthesized. An aromatic ring introduced to a long alkyl chain had a significant effect on reducing water surface tension. The critical micelle concentration (CMC) and the surface tension (γ_cmc) at the CMC were investigated. The CMC was 4.56 × 10^-8 mol/L to 5.83 × 10^-6 mol/L for AOD1:1 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:1) and corresponding γ_cmc was 36.4 mN/m to 39.3 mN/m. The CMC of AOD1:2 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:2) were in 1.21 × 10^-7-9.98 × 10^-6 mol/L and γ_cmc were in 31.6-34.4 mN/m.     

Synthesis and Surface Active Properties of Novel Nonionic Aryl Oleic Diethanolamide Surfactants

Abstract

A series of novel aryl oleic diethanolamide (AOD) surfactants with different hydrophobic groups were synthesized. An aromatic ring introduced to a long alkyl chain had a significant effect on reducing water surface tension. The critical micelle concentration (CMC) and the surface tension (γ _cmc ) at the CMC were investigated. The CMC was 4.56 × 10^?8 mol/L to 5.83 × 10^?6 mol/L for AOD1:1 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:1) and corresponding γ _cmc was 36.4 mN/m to 39.3 mN/m. The CMC of AOD1:2 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:2) were in 1.21 × 10^?7–9.98 × 10^?6 mol/L and γ _cmc were in 31.6–34.4 mN/m.     

表面活性剂复配体系对正构烷烃/水界面张力的协同作用研究

研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)以不同比例混合后对正构烷烃／水界面张力的影响以及这两种离子型表面活性剂和非离子表面活性剂辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)以不同比例复配降低十六烷/水界面张力的能力,同时从机理上进行了探讨。结果表明,当CTAB与SDBS混合比例为2：1时,混合体系可以降低十四烷、十六烷/水的界面张力至超低,同时对其它单组分烷烃／水的界面张力也有明显的降低效果;离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)与OP-10复配,虽有一定降低界面张力的效果,但效果不理想。     

芘荧光探针光谱法测定CTAB临界胶束浓度

以芘为荧光探针,测定了40℃时不同浓度的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)增溶芘后的荧光光谱,研究了CTAB的聚集行为。根据I1(波长λ1为373nm处的荧光强度)、I3(波长λ3为384nm处的荧光强度)、I1/I3值、芘的第一荧光峰处λ1和第三荧光峰处λ3分别随c(CTAB)变化的曲线都有突变点,且5个突变点处的c(CTAB)均为0.80mmol/L,故可以确定CTAB的临界胶束浓度(CMC)为0.80mmol/L。表明芘荧光探针法是能够比较准确测定表面活性剂CMC的方法。     

非离子表面活性剂对石油氧化皂及其复配体系界面活性的影响

实验室考察了非离子表面活性剂ＯＲＳ对石油氧化皂（ＰＯＳ－２）及其复配体系界面活性的影响。结果发现，在ＰＯＳ－２与ＰＯＳ－２／ＯＲＳ复配体系中加入ＯＰ类（ＯＰ－７，ＯＰ－１０，ＯＰ－３０）和Ｔｗｅｅｎ类（Ｔｗｅｅｎ－２０，Ｔｗｅｅｎ－８０）非离子表面活性剂，不能改善体系的界面活性，反而使体系的界面活性变差。