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。

十二烷基甜菜碱对热活化过硫酸钠降解C.I.活性黑5的影响

为诠释两性表面活性剂在热活化过硫酸钠(SPS)降解染料废水过程中的作用,以C.I.活性黑5 (RB5)和十二烷基甜菜碱(BS-12)为例,探究了BS-12浓度、SPS浓度及温度对RB5降解性能的影响,揭示了RB5降解效果与自由基类型的关系,阐释了RB5可能的降解路径。结果表明:BS-12在染液中的临界胶束浓度(CMC)为0.03mmol/L;BS-12浓度影响RB5初始阶段脱色速率,但不改变最终脱色程度。与不含BS-12的染液相比,脱色10min时,加入0.5CMC BS-12可将脱色率提高10.45%,而5CMC BS-12却将脱色率降低了14.72%。在热活化SPS降解RB5体系中,染料降解归因于·SO_(4)^(-)和·OH协同作用的结果,但·SO_(4)^(-)占主导地位。在自由基的协同作用下,RB5中的—N==N—和C-N键被打开,形成含有苯环和萘环的中间产物,自由基浓度较低时,加入BS-12不利于RB5降解。

十二烷基磺基甜菜碱与其它类型表面活性剂的相互作用

通过测定两性表面活性剂十二烷基磺基甜菜碱(SB12)与非离子表面活性剂TritonX100(TX)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶液的表面张力及理论计算,探讨了它们之间的相互作用,从而为两性表面活性剂的复配应用提供了有价值的基础数据.

十二烷基羟丙基磺基甜菜碱对表皮葡萄球菌生物被膜的影响

通过表面活性剂十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(Dodecyl hydroxypropyl sulfobetaine,DSB)对表皮葡萄球菌生物被膜内细菌代谢、生物被膜的清除效率和多糖胞间黏附素(Polysaccharide intercellular adhesion,PIA)形成等作用指标的检测,为DSB防止表皮葡萄球菌生物被膜污染提供理论及实践依据。以万古霉素为阳性对照,利用XTT减低法,评价DSB对表皮葡萄球菌生物被膜内细菌代谢的影响及对已形成的生物被膜的清除效率。采用刚果红培养基,观察DSB对PIA产生的影响,用激光共聚焦显微镜观察DSB对生物被膜作用的效果。结果显示,质量浓度为1024、512、256和128 mg/L的DSB对ATCC 35984生物被膜内细菌的代谢有极显著影响(P<0.001);质量浓度依次为64、32、16和8 mg/L的DSB在6、12和24 h对表皮葡萄球菌生物被膜均有显著的清除作用(P<0.001);质量浓度为16和8mg/L的DSB对PIA形成无明显影响。结果表明,DSB在影响表皮葡萄球菌生物被膜内细菌代谢及清除已形成的生物被膜等环节均可发挥显著作用。

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。

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。

双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成与性能

以异丙醇/水为溶剂,在碳酸钠和碘化钾存在下,用双十二烷基甲基叔胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应合成了双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱（diC12HSB）,经红外、质谱、核磁表征确认为目标产物.由于具有双长链烷基,diC12HSB水溶性较差,但具有良好的油溶性.25℃下diC12HSB在水/空气界面的饱和吸附量达到7.0×10-10 mol/cm2,相应的分子截面积为0.237 nm2,其临界胶束浓度约为1.8×10-5 mol/L,γcmc＜31 mN/m,即具有优良的表面活性.通过与亲水性磺基甜菜碱或羧基甜菜碱以及烷醇酰胺乙氧基化物类非离子表面活性剂复配,混合物中diC12HSB的摩尔分数为0.25 ～ 0.3,可在表面活性剂总质量分数为0.01％ ～0.3％范围内将大庆原油/地层水的界面张力降至超低,无需添加任何碱或无机盐.因此,diC12HSB可用作无碱驱油用表面活性剂.

十二烷基甜菜碱/脂肽复配体系与原油界面行为的研究

在50℃下以3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱(SDDAB)为主要组分,分别考察了SDDAB/碱、SDDAB-脂肽/碱二元(AS)和ASP三元复合体系与原油之间的动态界面张力。在SDDAB/碱体系中,不同碱降低界面张力的能力顺序为NaOH>Na2SiO3>Na2CO3>NaHCO3;不同复配弱碱降低界面张力的顺序为Na2CO3-Na2SiO3>Na2SiO3-NaHCO3>Na2CO3-NaHCO3。Na2CO3-Na2SiO3的碱性弱于NaOH,降低界面张力的效果优于强碱NaOH,最低界面张力值可达0.00405 mN/m,界面张力稳定值在10-310-2mN/m数量级之间。在Na2CO3-Na2SiO3加量12 g/L,表面活性剂加量0.5 g/L条件下,SDDAB、脂肽质量比为1:1时的协同作用明显,界面张力最低值可达10-4mN/m数量级。碱对界面张力的影响是双向的。对于SDDAB-脂肽/Na2CO3-Na2SiO3二元复合体系,碱加量为12 g/L时的界面张力最低。在该二元体系中加入HPAM(M=2.5×107),界面张力随着HPAM浓度的增加而升高;当HPAM加量为0.4 g/L时,ASP三元体系的动态界面张力仍在10-3mN/m数量级,为性能最佳体系。

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。

十二烷基乙氧基磺基甜菜碱对碱性锌锰电池性能影响

研究了在碱性锌锰电池负极中添加新型表面活性剂十二烷基乙氧基磺基甜菜碱(DESB)对电池性能的影响,结果表明表面活性剂十二烷基乙氧基磺基甜菜碱能有效降低电池贮存后的内阻,减少电池高温贮存后的析气量,提高电池的贮存性能和安全性能,加入量为相当锌粉重量的0.1%时电池贮存性能最佳。

烷基磺基甜菜碱的合成及界面活性研究

通过一步反应合成了十四烷基磺基甜菜碱(BE14)和十六烷基磺基甜菜碱(BE16),并在高矿度条件下研究了所获得的甜菜碱型表面活性剂的油水界面张力性能。结果表明,所合成的烷基磺基甜菜碱型表面活性剂在高矿化度条件下均表现出良好的溶解性。质量分数为0.011%～0.182%的BE14能使油水界面张力降低到10-2mN/m量级,质量分数为0.012%～0.078%的BE16可以在高矿化度下与原油达到超低界面张力。质量分数为0.039%的BE16与质量浓度为800～2 500mg/L的HPAM二元复合体系与原油在高矿化度条件下的界面张力也均可达到超低水平。

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%。

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。

2-羟基-3-(二甲基十二烷基铵)丙磺酸钠合成和性能测试

2 -羟基 -3 -(二甲基十二烷基铵 )丙磺酸钠 (Ⅰ )是由二甲基十二烷基胺 (Ⅱ )与 2 -羟基 -3 -氯丙磺酸钠(Ⅲ )合成。反应最佳条件 :温度 90℃ ,时间 4h ,溶剂丙三醇 ,化合物 (Ⅱ )转化率达 90 %。实验结果表明 ,化合物 (Ⅰ )具有比甜菜碱BS -12更优良的润湿力、泡沫力和泡沫稳定性 。

十二烷基磺丙基甜菜碱表面活性剂的气液界面聚集行为分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法对十二烷基磺丙基甜菜碱(SB12-3)在气/液界面微观聚集行为进行研究,模拟结果表明:SB12-3分子在气/液界面处紧密排列形成紧密单分子层界面膜,SB12-3亲水基团-N^+-(CH_2)_3-SO_3^--磺酸基与水分子间相互作用高于季氮离子与水分子间相互作用,水分子更易聚集与磺酸基周围,加入Ca^(2+)后磺酸基中SB12-3分子与水分子之间氢键数量基本保持不变,解释了SB12-3具有较强的耐盐性能;体系中加入Na^+和Ca^(2+)对亲水基团占有面积影响较小,SB12-3疏水链尾端碳原子灵活性与摆动空间序参数较小,有序性较好。

耐温抗盐改性甜菜碱表面活性剂MBS16的合成及室内性能评价

为提高磺基甜菜碱表面活性剂在胜利油田高温高盐油藏的水溶性,在磺基甜菜碱分子中引入了羟基,采用"两步法"合成了具有高界面活性的驱油用表面活性剂—十六烷基羟基磺基甜菜碱(MBS16),通过红外光谱、核磁共振光谱对该表面活性剂的结构进行了表征,利用界面张力仪和Ross-Miles泡沫仪研究了其油水界面活性和泡沫性能,并在气测渗透率约为1500×10^(-3)μm^2的填砂管中进行了驱油实验。结果表明,合成的产物与所设计的目标分子结构相吻合,在胜利油田孤岛、孤东、胜坨的油水条件下,0.3%MBS16溶液与原油间均能达到超低的界面张力,具有良好的耐温抗盐性;在0.15%聚合物(HPAM)溶液中加入0.3%MBS16后体系的黏度略有增加;同等注入段塞(0.3 PV)条件下,在水驱采收率48.6%的基础上,0.3%MBS16+0.15%HPAM二元体系提高采收率(16.5%)较单一聚合物体系(0.15%HPAM)提高采收率(7.1%)增加9.4%。此外,MBS16还具有很强的发泡能力,与阴-非表面活性剂B4的复配体系具有很好的稳泡性能。

降低甜菜碱表面活性剂中钠盐含量的研究

以环氧氯丙烷和亚硫酸氢钠、十二烷基二甲基胺为原料合成十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱,对产物进行分离,并检测其酸值、硫酸盐灰分含量、游离胺含量、季胺盐含量、活性物含量、氯化钠含量等指标。研究了乙醇-甲醇、甲醇-丙酮、乙醇-丙酮三种溶剂体系对降低十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱中氯化钠盐含量的影响,结果表明,当采用乙醇-丙酮体系时,V(乙醇)∶V(丙酮)=2∶7的除盐效果最佳,可使产品中氯化钠含量由原来的13.60%降至1.23%。

甜菜碱型两性表面活性剂对细胞的增殖抑制作用

为研究甜菜碱型两性表面活性剂结构与细胞毒性之间的关系,通过噻唑蓝(MTT)比色法检测了4种单长链烷基二甲基丙磺基甜菜碱和3种单长链烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱两性表面活性剂对中华仓鼠卵巢细胞(CHO)、人宫颈癌细胞(HeLa)及人体皮肤成纤维细胞(CCC-ESF-1)的细胞毒性。结果显示:这2类甜菜碱型两性表面活性剂的浓度越高,其细胞毒性越大;而且脂肪链长度越长,其细胞毒性越大。单长链烷基二甲基丙磺基甜菜碱的细胞毒性低于相同脂肪链长度的单长链烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱。

金陵石化研究院热烈祝贺全国第十二次工业表面活性剂研究与开发会议的召开

经过多年努力，金陵石化研究院现已具备了较强的科研开发和化工生产能力。我们采用天然可再生性原料，开发了一系列新型的绿色化工产品。两套千吨级科研生产装置，烷基糖苷APG和无毒新型增塑剂柠檬酸酯装置已建成投产；新型两性表面活性剂磺基甜菜碱稳步发展；烷基醇醚羧酸盐项目已通过鉴定，烷基葡萄糖酰胺和氨基酸类表面活性剂等产品正在开发之中。在表面活性剂应用推广开发方面。我们注重强调了如何减少对环境的污染。

胡状集油田胡5-15井区天然混合羧酸盐/黄胞胶驱油先导试验

报道了在室内实验研究中得到的混合天然羧酸盐/烷基磺基甜菜碱/黄胞胶复合驱油段塞结构:预冲洗段塞,10g/LKCl溶液;前置聚合物段塞,1500mg/L黄胞胶溶液;主驱油段塞,1.5×104mg/L混合天然羧酸盐+800mg/L烷基磺基甜菜碱DSB+800mg/L黄胞胶+5×103mg/L复碱(质量比1∶1的Na2CO3+NaHCO3)溶液;后置聚合物段塞,1000mg/L黄胞胶溶液。在岩心流动实验中0.3PV主段塞在水驱基础上提高采收率18.19%。胡状集油田胡5 15井区采出程度18.48%,油藏温度86℃,地层水矿化度1.7×105mg/L,Ca2+浓度4799mg/L,Mg2+浓度830mg/L,有油、水井各5口,综合含水已达96%(92%～99%)。从2000 01 24到2001 03 20,在5口注水井中依次注入预冲洗液2920m3,前置液2920m3,主驱油液49640m3(除一口井外均不加复碱),后置液2920m3,5口油井均见效,一些油井有效期超过20个月,油井产油量增加,含水下降,自然递减降低62.7%,采油速度升高0.46%。图3表2参3。