三聚阳离子表面活性剂改性蒙脱土的制备与表征

合成了一种含六氢三嗪的新型三聚季铵盐阳离子表面活性剂T16,以13C NMR和ESI-MS表征其结构,并作为有机插层剂应用于蒙脱土的改性。红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)表明,T16已插层到蒙脱土片层间。X射线粉末衍射(XRD)表明,T16改性后蒙脱土层间距从原来的1.486 nm增加到3.324 nm。沉降实验表明,改性后蒙脱土在苯乙烯和甲苯中形成凝胶体系,表现出很好的相容性和分散性,有利于聚合物或其单体进入蒙脱土层间形成纳米复合材料。     

二聚阳离子表面活性剂改性蒙脱土的制备和表征

合成了二聚阳离子表面活性剂GeminiC12,用核磁共振氢谱(1HNMR)表征了它的结构,并用它作为有机插层剂应用于蒙脱土的改性处理。红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)表明,GeminiC12已插层到蒙脱土片层间。X射线粉末衍射(XRD)表明,插层后蒙脱土层间距从1 19nm增加到3 8nm,是十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)处理效果的两倍。沉降实验表明,改性后蒙脱土在苯乙烯和石蜡中形成凝胶体系,表现出很好的相容性和分散性,这种改性效果优于目前常用的CTAB处理效果,更有利于聚合物或其单体进入蒙脱土层间形成纳米复合材料。     

不同表面活性剂制备有机蒙脱土

分别利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠制备了有机蒙脱土,并通过红外光谱分析和X-射线衍射分析对其进行了表征。结果表明,有机插层剂已进入蒙脱土的层间,蒙脱土的层间距由1.24 nm分别增加到2.14,2.20和2.51 nm。沉降实验结果表明,这种有机蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性。     

表面活性剂和硅烷偶联剂有机复合改性蒙脱土的制备及性能表征

为增加蒙脱土与有机物的相容性,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与硅烷偶联剂(KH-560)对蒙脱土进行了有机复合改性。X-射线衍射和红外光谱的结果表明,CTAB已插入蒙脱土片层,平均层间距离从1.54 nm增大到3.98 nm和2.08 nm,而KH-560未插入蒙脱土片层,只是覆盖在蒙脱土表面,未改变蒙脱土的插层结构;分散性实验表明,表面活性剂和硅烷偶联剂有机复合改性的蒙脱土在苯乙烯、液体石蜡中的分散性好于其他改性蒙脱土;有机复合改性不仅增大了蒙脱土层间距,且改善了蒙脱土与聚氯乙烯的界面效果,提高了蒙脱土在聚氯乙烯基体中的分散均匀性,从而使聚氯乙烯/蒙脱土复合材料玻璃化转变温度的提高和力学性能的改善更明显。     

非离子与阳离子表面活性剂协同改性白油基钻井液用蒙脱土

为了开发一种适用于白油的有机土并应用在海上高温高压地层环境,本文通过使用非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂对蒙脱土协同改性,采用湿法工艺制得有机土DMOS。选择了其他两种在现场使用的柴油基钻井液有机土与其做性能对比评价。结果表明,非离子与阳离子表面活性剂协同改性的蒙脱土片晶疏松,与白油的接触角极小。有机土DMOS在白油中具有很好的成胶性能,在140℃的条件下,胶体率仍能保持在94%。基于DMOS配置的油基钻井液具有更为稳定的流变性能,在140℃的条件下保持高于1000V的电稳定性。所形成的低渗低厚度泥饼以及良好的润滑性能够减少钻具与井壁的摩擦,防止卡钻,可满足海上现场钻井需求。     

阳离子双子表面活性剂的应用研究进展

介绍了阳离子双子表面活性剂近年来在新材料制备、抗腐蚀、杀菌、三次采油、织物染整、生物技术及造纸工业等方面的应用。     

Gemini型表面活性剂改性蒙脱土的制备与应用研究进展

总结了阳离子Gemini表面活性剂改性蒙脱土的制备方法,列出了Gemini表面活性剂在层间展现不同的排列方式,描述了含不同烷基链、间隔基、头基和官能团的Gemini表面活性剂对有机蒙脱土的影响,并对Gemini表面活性剂改性的有机蒙脱土应用研究进行了展望.     

糖基双子阳离子表面活性剂杀菌性能

利用抑菌圈法对糖基双子阳离子表面活性剂(SGCS)和糖基阳离子表面活性剂(SCS)对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌的抑菌性能进行了评价。SGCS的抑菌性能优于SCS;抑菌圈随着SGCS碳链增长先增大后变小,C_(12)-SGCS具有较佳的抑菌性能。C_(12)-SGCS和C_(12)-SCS对硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(FEB)、腐生菌菌群(TGB)、E.coli和禾谷镰刀菌的杀菌性能表明,C_(12)-SGCS的杀菌性能优于C_(12)-SCS,当C_(12)-SGCS的质量浓度为15 mg/L时对SRB,FEB和TGB的杀菌率均超过99%。SGCS抑菌杀菌更广谱高效,具有良好的应用前景。     

季铵盐与双子季铵盐表面活性剂有机蒙脱土的制备及性能研究

测定了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和双子表面活性剂1,2-亚乙基-双(十六烷基二甲基溴化铵)(16-2-16)在蒙脱土上的吸附等温线;分别以上述2种表面活性剂为插层试剂,制备了有机蒙脱土,并采用FTIR,XRD和SEM等技术对2种有机蒙脱土层间和表面结构进行了表征;对比研究了2种有机蒙脱土在水溶液中吸附苯酚的性能。实验结果表明:16-2-16和CTAB在蒙脱土上的最大吸附量相当,但吸附层结构有显著差异;水溶液中2种有机蒙脱土对苯酚的吸附存在表面吸附和分配吸附2种机制,16-2-16有机蒙脱土分配吸附作用显著大于CTAB有机蒙脱土。     

抗菌的季鳞阳离子改性蒙脱土的制备及表征

采用离子交换法将不同含量的十六烷基三丁基季鳞阳离子交换到蒙脱土的层间得到改性蒙脱土,并对其结构和性能进行了表征。热重分析（TGA）结果表明改性蒙脱土中季鳞阳离子的热分解起始温度都大于220℃,具有良好的热稳定性。通过X-射线衍射法（XRD）分析发现改性蒙脱土的层间距随着季鳞阳离子含量的增加而增加。扫描电镜观察结果发现：钠基蒙脱土为片状结构,粒子之间相互缠绕在一起;而改性蒙脱土的表面则显示出不规则的形状。随着改性蒙脱土中季鳞阳离子含量的增加,其抗菌活性逐渐增强。季鳞阳离子含量为22．61％（质量分数）的QPC—MMT2样品,其对E．coli和S．aureus的最低抑菌浓度（MICs）分别为1000mg·L^-1和30mg·L^-1,显示出良好的抗菌效果．     

阳离子双子表面活性剂的合成及其在水锁损害中的应用

针对低渗透油藏在开发过程中储层极易受到水锁损害的特点,对低渗透砂岩岩心进行了水锁损害研究。在分析了产生油井水锁损害机理的基础上,合成了一种含氟链阳离子双子表面活性剂GFS以减弱水锁损害。室内试验表明：该表面活性剂的表面张力〈20×10~（-3）N·m~（-3）;与多元醇溶液复配后,水锁损害的渗透率恢复率高达86%以上,具有明显的降低水锁损害的作用,对改善低渗透油藏的开发具有重要意义。     

酯基双子表面活性剂的合成及性能

以环氧氯丙烷、己二酸为原料合成二元酸酯中间体(DBA),再与十二烷基二甲基胺进一步反应合成双酯基阳离子双子表面活性剂(CEGSA)。研究了反应时间、反应温度和催化剂用量对生成物(CEGSA)收率的影响,终产物用傅立叶红外变换仪和元素分析仪进行定性分析;用两相化学滴定法测定活性物含量,产物活性物质质量分数达到93.4%以上,其cmc为0.28 mmol/L,表面张力γcmc=36.5 mN/m。     

含酰胺基双子表面活性剂的合成与性能

通过采用酰胺中间体和溴代烷烃反应,合成出一类新型的含酰胺基双子季铵盐阳离子表面活性剂——二溴双（N-十二（或十四、十六）烷基二甲基叔胺基）乙二酰胺,用IR、^1H—NMR表征了其结构,并对其表面性能进行测试,证实所合成的双子表面活性剂结构正确,其表面性能均优于同碳单疏水链表面活性剂。     

联吡啶双子表面活性剂的合成与表征

以无水乙醇为溶剂,用联吡啶与溴代烷反应制得双子表面活性剂N,N'-二烷基联吡啶溴盐,产物经IR和1HNMR表征.以N,N'-二(十四烷基)-2,2'-联吡啶溴盐为例,采用单因素法研究了合成工艺.结果表明,产物在20℃时的cmc为0.5 mmol/L,γcmc为23.2 mN/m;优化反应条件为:w(2,2'-联吡啶)=1％,n(2,2'-联吡啶)∶n(溴代十四烷)=1∶2.0,20℃反应6h,在此条件下产率为82％.     

双子辛酸甘油酯的合成及性能

以正辛酸乙酯、甲酸乙酯、1,2-二氯乙烷、甘油和金属钠为原料合成了非离子gem in i型表面活性剂双子辛酸甘油酯,并以核磁共振氢谱和红外光谱对其结构进行了表征,测定了其表面活性和流滴性能,与单辛酸甘油酯进行性能对比。结果表明,该双子表面活性剂cm c为0.004 mmol/L,γcm c为30.0 mN/m;并且分散、乳化和流滴性能均优于单辛酸甘油酯。     

新型双子表面活性剂的合成及其表征

以N,N-二甲基乙醇胺、2,4-甲苯二异氰酸酯、十四烷基溴为主要原料,采用N-甲基吡咯烷酮作溶剂,由氨酯化反应和季铵化反应二步构成,合成了溴化[甲苯-2,4-双氨基甲酸-(N-乙酯基二甲基十四烷基)铵]。用红外光谱和核磁进行了目标产物的结构表征。目标产物的水溶液在20℃的表面活性数据为:ccm c=0.12 mmol.L-1,γcm c=27.0 mN.m-1。目标产物与十二烷基磺酸钠(SDS)复配产生了协同效应,在目标产物与SDS的摩尔比为1∶2时的表面活性数据为:ccm c=6.5×10-2mmol.L-1,γcm c=25.0 mN.m-1。     

双子双酯硫酸钠的合成及性能

以十二醇、乙二醇二环氧甘油醚和氯磺酸为原料,以BF3-乙醚为催化剂,通过三步法制备阴离子型双子表面活性剂双十二烷基乙氧基二硫酸酯钠;红外光谱对其结构进行了表征,测定了其表面活性和发泡力等性能。结果表明:该双子表面活性剂有良好的水溶性,室温下溶解度大于40%(质量分数),Krafft点低于-5℃;cmc为0.17 mmol.L-1,γcmc为29.9 mN.m-1;溶液浓度为1 mmol/L时,即时泡沫高度为146 mm;具有良好的去污、润湿和乳化性能。     

一种酯型双子表面活性剂的合成及其协同效应

通过酯化、溴代和季铵化反应,合成了以乙氧基为联接基的酯型双子(Gemini)阳离子表面活性剂N,N′-双(二甲基十二酸乙酯基)乙醚溴化铵([C11H23COOCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OOCC11H23].2Br-,Ⅱ-12-EO2)。以表面张力法和稳态荧光法考察了Ⅱ-12-EO2与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系在40℃时0.1 mol.L-1溴化钠水溶液中的表面化学性质和胶束化行为。得到Ⅱ-12-EO2的临界胶束浓度(cmc)为1.25×10-4mol.L-1,最低表面张力(γcmc)为28.4 mN.m-1。采用稳态荧光法以芘(Py)为荧光探针,Ⅱ-12-EO2的胶束栅栏层的微极性,较一般表面活性剂大,达到1.4,与SDS的复配体系在1.2左右;以十二烷基溴化吡啶为猝灭剂,测定体系的胶束聚集数为15。运用非理想混合表面活性剂分子相互作用理论计算出Ⅱ-12-EO2与SDS复配体系的相互作用参数(β),复配体系具有降低表面张力效率、形成胶束能力和降低表面张力能力方面的协同效应。     

一种新型双子磺酸盐型表面活性剂的合成

双子表面活性剂是具有高的表面活性的一类新型表面活性剂,但是,由于其生产成本过高而限制了其应用范围。以脂肪醇、环氧氯丙烷、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和四丁基溴化铵等为原料合成一种由两个疏水烃基和两个磺酸基组成的双子表面活性剂。该合成方法原料成本较低,而且分子结构中各基团间由醚键连接。将中间产物3-辛氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠(OHPS)和终产物1,2-二(1-辛烷氧基-3-磺酸钠-2-丙烷氧基)乙烷(DOSPE)的表面活性进行比较,DOSPE的cmc较OHPS低一个数量级,但γcmc相反,并且DOSPE的表面活性剂具有优良的抗盐性能。