醇醚单酯型表面活性剂的合成研究

介绍了两种不同类型的醇醚单酯型表面活性剂的合成方法，并用IR对产品结构进行了认证。实验表明合成反应的温度受酸酐类型的控制，与醇醚的EO数无关。     

阴离子型双子表面活性剂GMAS-14的合成与性能

本文以乙二胺、溴代十四烷和顺丁烯二酸酐等为主要原料,通过亲核取代、开环、中和等系列反应合成了一种阴离子型双子表面活性剂GMAS-14,采用红外光谱(IR)对中间体N,N′-双十四烷基乙二胺和目标产物GMAS-14进行了结构表征,并测试了GMAS-14的表面活性和起泡性能。红外光谱结果表明:合成的中间体及终产物的结构与设计相一致,可以确定合成的物质即为目标产物。GMAS-14性能测试表明:在25℃时,GMAS-14的临界胶束浓度c_(cmc)为0.048mmol/L,对应的表面张力(γ_(cmc))为27.5mN/m;当临界胶束浓度下,10mL的GMAS-14溶液的最大起泡体积为23mL,泡沫半衰期为590 s,表现出良好的起泡与稳泡性。     

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...     

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。     

氨基磺酸型两性双子表面活性剂的合成及性能

以十二胺、2-氯乙基磺酸钠为主要原料,采用二氯代的亲水性基团作为联结基,制备了新型氨基磺酸型两性双子表面活性剂DAS-3PA和DAS-8EO;用红外光谱对其结构进行了表征,并对其表面活性和油水界面张力进行了测试。结果表明,两性双子表面活性剂表现出优于传统表面活性剂的表面活性,25℃时DAS-3PA和DAS-8EO临界胶束浓度分别达到6．9×10^-5mol／L和8．0×10^-5mol／L,此时界面张力分别降至25．01mN／m和26．17mN／m;DAS两性双子表面活性剂倾向于吸附在油水界面上,并能有效地降低原油与水的界面张力;DAS两性双子表面活性剂与聚合物复配时表现出较好协同效应,此复配二元体系均能将油水界面张力降低至10^-3mN／m以下。     

咪唑啉型磷酸盐两性表面活性剂的合成

以长链脂肪酸、羟乙基乙二胺、环氧氯丙烷、磷酸二氢钠等为原料 ,合成了四种不同烷基的咪唑啉型磷酸酯钠盐两性表面活性剂 ,并测定了这些活性剂水溶液的泡沫高度及表面张力。     

Extended表面活性剂的合成与性能

"Extended表面活性剂"是指在离子型表面活性剂中,特别是在阴离子型表面活性剂的疏水基与亲水离子头之间嵌入含聚氧丙烯链段的新型表面活性剂。结合文献报道和本课题组的前期研究成果,介绍了Extended表面活性剂的沿革与发展,着重从品种归属和合成反应两个方面进行总结,并预期了Extended表面活性剂在高温高盐油藏三次采油中良好的应用前景。指出进一步开发Extended表面活性剂的重点为:1)针对无碱驱油需要,合成抗高温高盐和耐水解的磺酸盐型Extended表面活性剂;2)开发磺基甜菜碱型Extended表面活性剂,预期将有更好的性能和用武之地;3)研究Extended表面活性剂与其他表面活性剂的复配,拓展其在三次采油及其他领域中的应用。     

磺酸型表面活性剂清洁压裂液的性能

本文针对阳离子表面活性剂压裂液在阴离子岩层中损失较大、会降低岩层的渗透率等缺陷,合成出阴离子磺酸盐型表面活性剂——棕榈酸甲酯磺酸钠,将此表面活性剂与助剂十八醇按质量比1:2复配后可作为压裂液增稠剂几。JL在3.5%氯化钠溶液中迅速交联得到一种阴离子清洁压裂液。考察了该压裂液的耐温抗剪切性能、黏弹性能、携砂性能、滤失性能、破胶性能及对地层的伤害。实验结果表明:质量分数为5%的JL在3.5%的氯化钠水溶液中,1～2min内即可快速成胶,黏弹性、耐温耐剪切性较好,80℃下的体系黏度仍能达到40mPa·s。在体积比为40%的砂比下,悬砂效率比普通瓜胶体系水基压裂液提高48.7%。体系遇煤油易破胶,破胶液澄清,无残渣。对地层的伤害率低,为7.6%。体系呈中性,能够适用于酸敏碱敏地层,可满足低压低渗透油气藏压裂的要求。     

以马来酸酐为联接剂的Gemini非离子表面活性剂的合成及性能

以蓖麻油酸、聚乙二醇(PEG-600)、马来酸酐为原料,合成了一种Gemini非离子表面活性剂(MARAPEG-15),并与单链表面活性剂蓖麻油酸聚乙二醇单酯进行了性能对比。结果表明:MARAPEG-15的表面张力及临界胶束浓度较低,乳化性和润湿性均较好,可作为水包油型乳化剂。     

四聚磺酸盐表面活性剂的合成及其表面化学性能

以季戊四醇、环氧氯丙烷、十二醇、1,3丙烷磺内酯等为原料,经过醚化、开环、磺化反应,合成了四聚磺酸盐表面活性剂四[2-氧丙撑磺酸钠-3（十二烷氧基）丙烷氧基]新戊烷TTS（Ⅲ）。采用元素分析和红外光谱对产物结构进行了表征。通过表面张力的测定研究了其在不同温度下的表面化学性能。结果表明,产品具有较低的临界胶束浓度（Ccmc）和优良的表面活性。在40℃时,Ccmc和临界表面张力（γcmc）分别为6．85×10^-5mol／L和25．59mN／m。随着温度的升高,Гmax值下降,Amin升高,Cmcm／c20也随之升高。     

一种新型葡萄糖苷的制备及性能研究

以乙二醇糖苷和异佛酮二异氰酸酯制备异氰酸酯二糖苷,研究分别以甲苯和二甲基甲酰胺作为反应稀释剂时,反应温度和时间对于反应过程的影响。实验得到较佳的工艺条件为:当稀释剂为甲苯时,反应时间为2h,反应温度为120℃,转化率为98%;当稀释剂为二甲基甲酰胺时,反应时间为30min,反应温度为60℃,转化率为90%。利用红外光谱对产品进行结构表征,并通过界面张力仪测定在其水溶液中的表面张力。结果表明,产品在浓度为0.4g/L时表面张力为38.97mN/m。该产物有较低的表面张力,乳化性、发泡性、稳泡性等性能均良好。     

油酸酰胺基非离子型表面活性剂的合成及其性能

以油酸、顺丁烯二酸酐、二乙醇胺为原料 ,经加成与酰胺化两步反应 ,合成了油酸酰胺基非离子表面活性剂 OMA。在催化剂 PB和 KOH存在下 ,控制两步反应温度分别为 1 70～ 1 80℃和 1 50～ 1 65℃ ,w ( PB) =0 .3 % ,n (油酸 )∶ n (顺丁烯二酸酐 )∶ n (二乙醇胺 ) =1∶ 1 .1∶ 3 .3 ,总反应时间 5～ 6h,产物收率达 82 %。OMA水溶性好 ,抗硬水、耐水解能力强 ,在 p H值 5～ 1 0水溶液均能稳定存在 ,具有很好的稳泡性和较好的润湿、乳化能力 ;在水中对黑色金属有优良的防锈性能 ,对铜也有一定的防腐蚀效果 ,适用于水基金属切削液等水基型体系。     

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。     

双季铵基邻苯二甲酸酯表面活性剂的合成及性能

采用N,N-二甲基乙醇胺与邻苯二甲酰氯反应得到二(二甲基胺基乙基)邻苯二甲酸酯(Ⅰ),然后Ⅰ再分别与正溴代十四烷和正溴代十六烷反应,经处理后得到邻苯二甲酸酯基Gemini表面活性剂SHZ14(双十四代邻苯二甲酸酯双子表面活性剂)和SHZ16(双十六代邻苯二甲酸酯双子表面活性剂),两步反应的总收率分别为46.1%和49.7%。采用最大气泡压力法和电导法分别测定了SHZ14和SHZ16的表面张力和临界胶束浓度,并考察了其增溶性、乳化性能和泡沫性能和Krafft点,发现均优于传统表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵,并且SHZ16的表面活性要稍好于SHZ14,说明双子表面活性剂性能要优于传统表面活性剂性能,同时碳原子个数增加,表面活性也略有增加。     

新型双联阴离子表面活性剂的合成与表面活性研究

以乙二胺、月桂酰氯、2-溴乙基磺酸钠为原料制备了阴离子型Gemini表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐(简称DTM-12)。以IR和~1H NMR对其结构进行了初步表征,考察了无机盐和醇对DTM-12表面活性的影响。结果表明;DTM-12水溶液的cmc为5.0×10~(-4)mol/L),γ_(cmc)为29.7 mN/m;DTM-12与DTAB组成的复配体系在摩尔比为3:7时,cmc可达1.06×10~(-4)mol/L,γ_(cmc)可达25.4 mN/m,优于十二烷基磺酸钠组成的复配体系。     

螯合型表面活性剂NaLED3A的合成及性能

实验以月桂醇、乙二胺、氯乙酸钠、氢氧化钠为原料,经溴化、N-烷基化、羧甲基化、中和反应合成螯合型表面活性剂N-十二烷基乙二胺三乙酸钠(NaLED3A).讨论了N-十二烷基乙二胺羧甲基化反应中投料摩尔比、反应温度、反应时间对中间体产率的影响,考察了产物NaLED3A的表面活性、螯合性能、泡沫性能及其在油田污水中石油磺酸盐...     

聚醚改性三硅氧烷表面活性剂的合成及其界面性能

在无溶剂条件下,1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷和单烯丙基聚乙二醇甲基醚在铂催化下经硅氢加成反应制得了聚醚改性三硅氧烷表面活性剂(NTS)。通过IR和~1H NMR谱确证了NTS的结构,并通过测定NTS水溶液的平衡表面张力研究了其表面活性。结果表明,在NTS浓度为6.3×10~(-4)mol/L时,可将水的表面张力降低至23.5 mN/m。饱和吸附量、饱和吸附层中每个NTS分子所占的平均面积和形成胶束的标准自由能分别为5.7×10~(-6)mol/m~2,0.29 nm~2和-28.2 kJ/mol。0.1%NTS(质量分数)水溶液在塑料薄膜上的瞬间接触角为33.9°,15 s时的接触角为17.3°,而纯水在塑料薄膜上的瞬间接触角为69.9°;30 s时的接触角为59.3°,0.1%NTS(质量分数)水溶液铺展面积是水的7.2倍。