十二烷基苄磺基甜菜碱作为代磷助剂的性能研究

研究了N-十二烷基-N,N-二甲基-N-苄磺基甜菜碱(DBSB)作为代磷助剂的性能。结果表明,DBSB的钙皂分散指数为3%,与十二烷基苯磺酸钠(LAS)二元复配后,可提高复配体系的钙离子稳定性,当DBSB占二元体系的质量分数为15%时,体系承受的钙离子浓度从5 mmol·L-1升高到30 mmol·L-1。以DBSB替代4A沸石加入到无磷模拟洗衣粉配方中,可保持较好的去污力,且DBSB的加入可大幅度提高配方的抗硬水性能。通过正交试验得到优化配方5,其在250和400 mg·L-1硬水中的去污力均优于4A沸石无磷模拟配方(配方6),且灰分残留量较少,具有低泡性,pH、总活性物含量及游离碱含量符合国标要求。     

十四烷基羟基磺基甜菜碱的合成及性能评价

以亚硫酸氢钠和环氧氯丙烷为原料,首先生成了中间体3-氯-2-羟基丙磺酸钠,然后与十四叔胺反应生成了目的产物十四烷基羟基磺基甜菜碱(THSB).红外光谱确认了目的产物的结构,对产物的表面张力、乳化、抗盐性和流变性等性能进行了综合评价.结果表明,THSB具有良好的表面活性,临界胶束浓度下的表面张力最低可降至27.3 mN·m-1;与聚丙烯酰胺组成的二元体系30 d后粘度保留率达到98.1%,且具有良好的抗盐及抗碱性能.     

双十四烷基双磺基甜菜碱表面活性剂合成

磺基甜菜碱分子结构中具有强酸根基团,是典型阴离子性和阳离子性极性集于一身季胺内盐型两性表面活性剂。磺基甜菜碱具有耐酸碱、钙皂分散性强、毒性低,化学稳定性好等优点;因而日益受到人们的重视,在日用化工及其它行业中的应用前景看好。本文主要介绍一种新型表面活性剂—双十四烷基双磺基甜菜碱的合成工艺条件。考察反应时间、温度等工艺条件对反应产物收率的影响。并通过红外光谱图验证了产物结构。通过优化工艺条件,在125℃反应16h甜菜碱的收率达到95.8%。     

磺基甜菜碱的合成研究进展

磺基甜菜碱具有性能温和、界面活性高、抗二价阳离子能力强等优点,被广泛应用于洗涤剂、化妆品、石油开采等领域。本文介绍了以胺为原料,经叔胺化-季铵化两步法合成磺基甜菜碱的合成工艺进展,重点阐述了制备叔胺中间体的4种方法,即卤化胺化法、醇一步催化胺化法、甲醛加氢法和羰基还原胺化法。从原料性能、收率、环保性、可操作性等方面进行了分析比较,讨论了各方法存在的问题及工业化的可行性。此外,对叔胺中间体的季铵化过程中所用试剂3-氯-2-羟基丙磺酸钠和磺酸内酯进行了比较,最后指出羰基还原胺化法是实现绿色工业化生产应该努力的方向,而3-氯-2-羟基丙磺酸钠是一种经济、绿色、环保的季铵化试剂。     

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。     

α-磺基脂肪酸甲酯钠盐的性能研究

考察了MES二钠盐质量分数随pH值和温度的变化,比较了MES与LAS、AOS、AES及Igepon-A等在洗衣粉、肥皂及香波中的应用性能,从而得出:pH值在3 5～9 0、温度80℃以下,MES具有良好的水解稳定性及优异的抗硬水能力,在高达1500×10-6mol·L-1硬度的硬水中,仍具有极强的去污力,在粉状、块状和液体洗涤剂中有良好的应用前景。     

聚乙二醇与十二烷基羟丙基磺基甜菜碱相互作用的介观动力学模拟

采用介观动力学(MesoDyn)模拟方法研究了聚乙二醇(PEG)与十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DSB)在水溶液中的聚集行为,从介观层次上探讨了PEG以及与DSB混合体系的聚集过程和聚集形态,并对混合体系中DSB的体积分数、温度和剪切速率等影响因素进行了分析。实验结果表明,PEG在水溶液中随体积分数增加会形成球形、棒状、蠕虫状聚集体和网状结构;PEG与表面活性剂DSB之间存在着较强的协同作用,在较低的DSB体积分数下PEG即可产生聚集现象;随着温度的增加,PEG/DSB混合体系聚集变得较为困难,而且聚集的速度也逐渐变慢,说明整个聚集过程是放热的;并且剪切作用对体系聚集行为影响较大。     

新型磺基甜菜碱型双子表面活性剂的合成

以壬基酚和多聚甲醛为原料在草酸催化下经缩和反应合成甲基偶联双壬基酚;甲基偶联双壬基酚再与环氧氯丙烷反应合成缩水甘油醚;产物再与二甲胺反应生成甲基偶联双壬基酚叔胺;用3-氯-2-羟基丙磺酸钠与之反应合成了双壬基酚磺基甜菜碱两性表面活性剂,并对其表面性能和乳化性能进行测试,结果表明其性能优良。     

羟磺基甜菜碱的界面性能研究

研究了羟磺基甜菜碱表面活性剂溶液与正构烷烃以及与沙特原油间的界面张力,系统考察了羟磺基甜菜碱的耐温性、耐盐性和稳定性。实验结果表明,羟磺基甜菜碱的等效烷烃碳数为12;随着NaCl质量分数的增加,羟磺基甜菜碱溶液与正构十二烷间的界面张力先下降再升高,并在NaCl质量分数为5%～7%时,体系能够达到超低界面张力;与沙特油田原油间的测试结果表明,质量分数为0.1%的羟磺基甜菜碱溶液在30～90℃和NaCl质量分数为2%～10%时均能达到超低界面张力,具有较高的界面活性,且在180 d内界面张力能够保持超低,稳定性良好。     

芥基羟磺基甜菜碱的合成优化及应用研究

合成了芥基羟磺基甜菜碱,对反应条件进行了优化,第一步用亚硫酸氢钠∶环氧氯丙烷=1.05∶1,在85℃下合成3-氯-2-羟基丙磺酸钠;第二步以异丙醇水溶液为溶剂,芥基叔胺∶3-氯-2-羟基丙磺酸钠=1∶1在90℃下反应6 h,芥基叔胺的转化率达97%。通过红外光谱分析确定该物质的结构。用旋滴法考察了合成产物对界面张力的影响,指出该产物可能适用于二三类油藏的三次采油中。     

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。     

十二烷基羟丙基磺基甜菜碱对产膜表皮葡萄球菌粘附作用的影响

通过表面活性剂十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DSB)对表皮葡萄球菌生物被膜菌粘附的抑制作用研究,为抗由表皮葡萄球菌生物被膜菌引起的相关感染提供新的探索方向和治疗途径。以万古霉素为阳性对照,利用XTT减低法评价DSB对表皮葡萄球菌初始粘附的影响。发现质量浓度为64 mg/L的DSB对表皮葡萄球菌初始粘附有显著的抑制作用;用质量浓度为512,256和128 mg/L的DSB对实验材料预处理后,对表皮葡萄球菌初始粘附的抑制作用明显。结果表明,DSB对表皮葡萄球菌形成生物被膜的初始粘附过程具有显著的抑制作用。     

烷基聚氧乙烯醚磺基甜菜碱的构效关系研究

为了研究非-两性离子混合型表面活性剂的构效关系,以乙氧基(EO)长度n分别为1,2,3和4的N,N-二甲基-N-十二烷基聚氧乙烯醚磺基甜菜碱(C_(12)EO_nSBe)为研究对象,利用滴体积法、时间分辨荧光法等获得C_(12)EO_nSBe的临界胶束浓度(cmc)、胶束聚集数(Nm)等性质参数。实验结果表明:与分子结构相近的传统十二烷基磺基甜菜碱(C_(12)SBe)相比,C_(12)EO_nSBe的cmc更低;随着n增大,C_(12)EO_nSBe的cmc降低,饱和吸附量(Γ_m)增大,分子占据面积(A_(min))减小,临界胶束聚集数(N_(m,c))减小。     

双酰胺型磺基甜菜碱表面活性剂的合成与性能

以辛酸、N,N-二（3-氨丙基）-甲胺和1,3-丙烷磺内酯为主要原料,通过两步反应设计了一种新型双酰胺型磺基甜菜碱表面活性剂。采用红外光谱、质谱、核磁等方法确证产物结构,并对双八酰胺磺基甜菜碱的表面化学眭能、应用性能进行了研究。结果表明,该产品具有较高的表面活性,25±0．2℃时临界胶束浓度cmc为1．02×10^-3mol·L^-1,1cmc为30．13mN·m^-1,且具有良好的润湿洼、抗硬水性以及钙皂分散性。     

磺基甜菜碱Gemini表面活性剂的合成与应用性能

为了改善储层的非均质性差异,有效提高碳酸盐储层的酸化解堵效果,以长链烷基二甲基叔胺、3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一系列磺基甜菜碱双子表面活性剂（2C _n -SGS,其中n为疏水链中碳原子数,n=12,14,16,18）自转向酸主剂。以2C16-SGS为例,采用FTIR对中间产物（C₁₆-SGS）及2C_16-SGS的结构进行表征。通过表面张力法测定2C _n -SGS的表面活性,结果表明,2C _n -SGS具有良好的表面活性,随着疏水链的增长,2C _n -SGS的CMC和表面张力均减小,且胶束化能力增强。可用于黏弹性表面活性剂自转向酸酸化技术,具有良好的转向分流能力,优选配方为4% 2C₁₆-SGS+20%盐酸+20%Ca²⁺,而且高黏胶束遇煤油等烃类能够自动破胶降黏,易返排对地层无伤害。     

芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱的合成及性能研究

以芥酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料经缩合反应生成芥酸酰胺丙基二甲基胺,再与亚硫酸氢钠和环氧氯丙烷反应生成的3-氯-2-羟基丙磺酸钠进行季铵化反应,合成出芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱。研究了合成的优化工艺条件,用红外光谱法对产品进行表征,并对其性能进行了评价。结果表明,缩合反应的优化工艺条件为:n(芥酸)∶n(N,N-二甲基-1,3-丙二胺)=1∶1.1,反应温度为160℃,反应时间为10 h,催化剂用量为1.5%,此条件下产率为82.7%;季铵化反应的优化工艺条件为:n(芥酸酰胺丙基二甲基胺)∶n(3-氯-2-羟基丙磺酸钠)=1∶1.1,反应温度为85℃,反应时间为8 h,此条件下产率为88.1%。产物溶液的cmc为1.78×10-5mol·L-1,30℃时γcmc为40.1 mN·m-1,60℃时γcmc为30.6 mN·m-1;对Ca2+的容忍度达8 g·L-1;质量分数为2%时溶液表观黏度可达204 mPa·s。     

磺基甜菜碱型两性离子表面活性剂的合成及其聚合的研究

表面活性剂的化学结构与其物化性能密切相关,两性离子表面活性剂由于其头基阴、阳离子共价键合的特殊结构备受关注。本文以11-溴-1-十一醇和二甲胺为原料,通过甲基丙烯酰氯(MA)和丙烯酰氯(A)的醇解反应引入可聚合基团,最后与1,4-丁磺酸内酯开环反应合成了两种新型的两性离子表面活性剂SB114MA和SB114A,利用核磁共振氢谱表征其纯度较高,计算其产率均可达70%。通过与水和交联剂共混利用紫外光引发自由基聚合实现了可聚合型表面活性剂的固化成膜。红外光谱图中波数为1 633 cm^-1的碳碳双键在聚合后消失证实了聚合反应的发生。利用扫描电子显微镜和万能试验机表征膜的截面形貌和机械性能,结果表明制备的聚合物薄膜均相且机械性能良好,其断裂强度为2.6 MPa,断裂伸长率为9.2%。     

长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱的合成及性能

为了考察长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱的性能，以硬脂酸甲酯、油酸甲酯、11-(3,4-二甲基-苯基)-硬脂酸甲酯、3-二甲胺基丙胺、1,3-丙磺酸内酯为原料，通过两步反应合成了3种长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱，并采用1HNMR及MS进行结构确认。通过表面张力、耐盐性、泡沫性能、油水界面张力性能测试，发现3种长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱均具有良好的表/界面活性、泡沫稳定性、乳化能力及耐盐性；长脂肪链中引入芳烷基增强了11-(3,4-二甲基-苯基)-十八烷基酰胺丙基-N,N-二甲基磺基甜菜碱（C18DAMSB）的表面活性，临界胶束浓度及表面张力分别为1.57×10-5 mol/L、28.98 mN/m，低于油酸酰胺丙基磺基甜菜碱（UC18AMP3SB）及硬脂酸酰胺丙基磺基甜菜碱（R18DMSA）；UC18AMP3SB疏水链中的双键使其耐盐性由于优于C18DAMSB和R18DMSA。