非离子-阴离子Bola型表面活性剂和纳米SiO2颗粒协同稳定的双重响应型O/W乳状液

合成了一种非离子-阴离子Bola型智能表面活性剂,通过pH-响应可以在非离子型CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH(pHpKa)之间转换。单独使用时,非离子型和Bola型分别表现为不良乳化剂和优良乳化剂。与纳米SiO_(2)颗粒复配使用时,非离子型能与SiO_(2)颗粒协同稳定O/W(正癸烷)型Pickering乳状液,其中表面活性剂通过氢键作用吸附到颗粒表面产生原位疏水化作用,提高了颗粒的表面活性,并且这种Pickering乳状液具有pH-和温度-双重响应性,能够通过改变pH或者温度使乳状液在稳定和破乳之间实现多次转换。另一方面,Bola型CH_(3)O(EO)5-R_(11)-COONa能够与纳米SiO_(2)颗粒协同稳定分散液包油(oil-in-dispersion)乳状液,该乳状液具有良好的耐温性,但对调节pH时产生的盐较为敏感。然而与破乳后能完全返回水相便于回收再利用的同系物CH_(3)O(EO)7-R_(11)-COOH相比,具有较短EO链的CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH无论处于非离子型还是Bola型状态仍具有相当的油溶性,破乳后不能完全返回水相,表明EO数大小对这类新型智能表面活性剂的性能有显著的影响。

盐引发阴离子/非离子表面活性剂复配体系中囊泡自发形成

在无盐时,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-100)的复配体系中只有混合胶束存在,而盐的加入即可以引发体系中囊泡的自发形成,这使得囊泡的形成变得更加简单.引发机理可以归因于盐对离子表面活性剂的极性头双电层的压缩作用,减少了极性头的面积,加上非离子表面活性剂的参与使得堆积参数P增加,导致了半径更大的聚集体的形成.制作了SDBS/TX-100/盐水拟三元相图,通过目测和表面张力的变化确定了囊泡形成的带状区域,并用负染色电镜(TEM)对囊泡进行了表征,同时测定了盐度以及相同盐度下表面活性剂浓度对囊泡粒径的影响,发现囊泡的粒径随着盐度的增加而增加,而在同一盐度下,囊泡的粒径基本不受表面活性剂浓度的影响.

阴离子与非离子表面活性剂复配体系反胶团的电导研究

在SDS/Tween60/正己醇/环己烷/水形成的反胶团复配体系中,电导率(κ)与水和表面活性剂的摩尔比(W0)关系曲线上存在最大值,随着复配体系中SDS的摩尔分数(xSDS)增大,最大增溶水量(W0,max)向W0值更大的方向移动.xSDS≤0.5时,随着xSDS的增大,W0,max所对应的电导率值增大;xSDS≥0.5时,其电导率值减小.在AOT/Tween60/环己烷/水体系中,出现了与SDS/Tween60/正己醇/正己烷/水体系类似的现象,但W0,max所对应的电导率值,随着xAOT的增大而增大,不会出现极大值,两者的差异主要是由于助表面活性剂醇的影响.在SDS/TritionX-100/正己醇/环己烷/水体系中也印证了该结论.

阴离子/非离子表面活性剂复配体系的色谱分离研究

实验考察了质量比1∶1的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)/辛基苯酚聚氧乙烯醚OP 10盐水溶液流经质量比3∶7的大庆油砂/石英砂填充岩心时的色谱分离效应。表面活性剂总浓度3000mg/L,用5844mg/L的NaCl溶液配液并驱替,注入量2PV,岩心直径0.4cm、长L=1.5和4.5m,用色谱分离因子Fcs(SDBS与OP 10回收率之比,其值>1)定量表示二者色谱分离程度。流经石英砂填充岩心时基本无色谱分离,流经大庆油砂填充岩心时OP 10完全被吸附,SDBS的吸附很严重,色谱分离充分(L=4.5m)。因此,两表面活性剂的吸附差异越大,多孔介质对表面活性剂的吸附越严重,则色谱分离越严重。实验结果表明:注入段塞增大(1PV→2PV),则Fcs减小(20.78→1.67,20℃,1.5m);温度升高(20℃→45℃),则Fcs略减小(1.80→1.73);在SDBS/OP 10溶液中加碱(2000mg/LNaOH)使Fcs由1.67减至1.55,增加前置碱段塞(2000mg/LNaOH)使Fcs再减至1.45(20℃,1.5m);运移距离增加(L由1.5增至4.5m)使Fcs增大(1.67→1.80,20℃);残余油的存在使20℃时Fcs减小(1.67→1.47,1.5m),使45℃时Fcs增大(1.73→1.84,4.5m),这是吸附和油水相分配两因素共同作用的结果。图9表1参2。

阴离子加脂剂与非离子表面活性剂的复配

借鉴表面活性剂的表面活性,试图以更科学的方法对皮革加脂剂进行复配改性。将硫酸酯化蓖麻油(Sulf-C-O)和磺化蓖麻油(Sulfon-C-O)分别与表面活性剂OP-10和AEO-9进行复配,测定复配体系的γCMC和CMC,对乳液粒径和乳液稳定性进行了表证,优选了最佳复配方案,并用于皮革加脂。结果表明:用一定质量的OP-10或AEO-9复配后,Sulfon-C-O的耐盐性和耐酸性都有一定的提高;Sulf-C-O-AEO-9复配体系的耐盐性和耐酸性都有一定的提高,Sulf-C-O-OP-10复配体系的耐盐性有一定的提高,但其耐酸性没有什么变化。复配体系的皮革加脂效果优于未复配的。

阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成研究进展

介绍了磺酸盐型、羧酸盐型和其他类型阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成研究进展,简述了阴-非离子型Gemini表面活性剂与其他表面活性剂复配体系的性能特点及相关应用,并对阴-非离子型Gemini表面活性剂的发展趋势进行了展望。

阴离子与非离子表面活性剂混合体系的胶束性质

为了研究化学驱中表面活性剂复配体系的混合胶束性质,给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TX 100混合体系的表面张力,考察了电解质浓度、种类和温度对混合体系临界胶束浓度(cmc)和相互作用参数的影响。测试结果表明,混合表面活性剂的表面张力最低值介于两种表面活性剂之间。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,说明SDBS与TX 100混合体系的表面活性剂在降低表面张力效率方面能够产生协同效应。在无机电解质浓度远大于表面活性剂浓度时,SDBS/TX 100混合表面活性剂临界胶束浓度可用规则溶液理论来描述,但测试中的温度、电解质浓度和种类的变化对该体系相互作用参数均产生影响,说明规则溶液理论有一定局限性。

新型阴离子-非离子表面活性剂界面张力的研究

实验考察了5种自制的阴离子-非离子表面活性剂与桩西106-15-X18脱水原油在55℃下的动态界面张力与水相矿化度之间的关系.阴离子-非离子表面活性剂在水相中的质量浓度为1g.L-1.实验发现:所研究的表面活性剂与原油之间的动态界面张力受矿化度的影响明显,一定范围内,矿化度的增加有利于界面张力的降低,当矿化度增加到一定程度时界面张力又呈现增大的趋势.对于9AS-0-4、12AS-0-4、13AS-0-4三种表面活性剂,在相同的矿化度条件下,9AS-0-4的界面活性最好,12AS-0-4则略差;表面活性剂亲油基相同的情况下,随分子中氧丙烯链节长度的增加,表面活性剂的最佳盐含量依次降低,可以通过在表面活性剂中引入氧丙烯链节的方式来达到调节表面活性剂亲水亲油平衡之目的.

非离子-阴离子型表面活性剂的耐盐性能

使用相图法评价了４ 种类型非离子阴离子型表面活性剂的耐盐性能。结果表明它们具有优异的耐盐能力，且随氧乙烯数的增加而增强，其中非离子磺酸盐型表面活性剂的耐盐能力最强。结合相图、浊点和Ｋｒａｆｆｔ 点的变化综合分析了非离子阴离子型表面活性剂耐盐性能增强的原因，认为同时存在两种不同类型的亲水基团是耐盐能力提高的根本原因。

阴离子表面活性剂复配体系的匀染性能研究

当烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钾、缩甲醛四烷基萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠及蓖麻油硫酸化钠的质量比为2 0∶1 0∶1 3∶1 0∶1 0时,对羊毛匀染性具有最佳效果,在pH为1的酸性溶液中稳定。与国外同类产品进行比较,在纯水和染浴中的渗透时间及起泡消泡性基本相当,分别是1 2min～1 3min和1 3min～1 4min(参照物);起泡性分别是2mL～6mL和1 5mL～5 0mL(参照物);消泡性分别为0 5mL～3 5mL和0mL～3mL(参照物)。同等条件下,该混合物的表观色深值和色差值分别为29 4和0 72,参照物分别为23 60和1 82。表明上述阴离子表面活性剂之间具有良好的协同效应,其混合物对羊毛上染具有好的匀染性和较高的上染率。

非离子表面活性剂对阴/阳离子复配表面活性剂性能的影响

以十六烷基三甲基氯化铵、烷基磺酸钠、非离子表面活性剂等为原料,制备了阴/阳离子复配表面活性剂(记为CAN),以TX-10和MOA-15为非离子表面活性剂时分别记为TCAN和MCAN。采用界面张力测试、乳化性能测试和室内岩心驱替等方法,研究了非离子表面活性剂对CAN性能的影响。实验结果表明,TX-10和MOA-15均可提高CAN的溶解性。MCAN在地层水中的溶解性更佳,浊度较低。随非离子表面活性剂含量的增大,CAN的油水界面张力呈先减小后增大的趋势。随CAN含量的增大,油水界面张力呈急剧减小后趋于平缓的趋势。TCAN降低油水界面张力的性能较MCAN好。CAN的耐盐性为70 g/L,耐Ca2+达5 g/L,抗油砂吸附性能基本满足要求。TCAN的乳化性能和驱油效率均好于MCAN,且随岩心渗透率的增大,TCAN驱油效率的增幅比MCAN大。

非电荷型毛细管电色谱原位柱的色谱行为研究──阴离子表面活性剂的动态改性

采用原位聚合的方法在毛细管中合成了非电荷型连续床电色谱原位柱 ,通过在电色谱流动相中加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠 (SDS)进行动态改性使其产生电渗流 ,考察了SDS浓度及有机改性剂浓度等因素对电渗流的影响。此类连续床柱制备容易 ,柱效可达 14万理论塔板 /m ,在不同的操作条件下有良好的稳定性 ,连续 10次运行 ,其死时间t0 与保留时间的精密度分别为 0 .2 2 %和 <0 .5 6 %。

阴离子/非离子表面活性剂驱油技术研究

对上海石油化工研究院研制的阴离子/非离子表面活性剂进行了相关方面的适用性评价，通过岩心模拟驱替实验研究了改善驱油效果的能力。评价结果表明：该表面活性剂与明15块注入水具有良好的配伍性；降低界面张力能力显著，推荐使用的浓度范围为0.05%~0.30%；地层温度条件下，可稳定65d；65℃时经过150min达到析水平衡且析水率仅为60%，乳化能力较好；吸附量均在2.0mg/g左右，抗吸附能力良好。模拟驱替实验表明：使水驱采收率提高约12%，最终采收率达到42%，驱油效率显著，具有较好的经济效益。

油田采出液中阴离子-非离子表面活性剂的HPLC-ESI/MS分析

用高效液相色谱-电喷雾质谱分析法测定油田采出液中的阴离子-非离子表面活性剂有效含量。以乙腈-水作为流动相,在Waters XBridge C18色谱柱上分离,实验室提纯样作为表面活性剂标样,负离子的电离模式下分析目标化合物,采用外标法定量。结果表明：试样是由相对分子质量相差44的不同分子组成的。目标物的工作曲线线性范围为6%～102%,仪器检出限为0.86（S/N=3）,试样的平均加标回收率为86.5%～98.6%,相对标准偏差均小于10%。用本法于油田5个采样点的采出液中阴离子-非离子表面活性剂的检测,发现试样中表面活性剂均有检出。本法准确、简便、快速,可用于油田采出液中表面活性剂检测。

高活性阴离子-非离子双子表面活性剂合成及性能

以烷基酚聚氧乙烯醚为原料,合成了高活性阴离子-非离子双子表面活性剂。考察了合成条件对表面活性剂产品收率的影响。结果表明,在二元醇化合物与氢氧化钠及氯乙酸摩尔比1∶4∶4,反应温度95℃,反应时间5 h条件下,阴离子-非离子双子表面活性剂产品收率达80%以上。考察了阴离子-非离子双子表面活性剂的临界胶束浓度、油水界面性能、耐温耐盐性能、吸附性能。结果表明,其临界胶束浓度比传统表面活性剂低2～3个数量级,耐盐能力可达250000 mg/L,抗钙镁离子可达6 550 mg/L,90℃高温老化90 d后,油水界面张力仍可保持10-3～10-4mN/m的超低值,24 h的静态吸附量<2.0 mg/g。

非离子表面活性剂复配与浊点的关系

研究了不同非离子表面活性剂混合后对浊点的影响。结果表明：不同结构的非离子表面活性剂对浊点影响不尽相同。只有同系非离子表面活性剂混合后的浊点介于各单体之间并接近加合计算值，且混合溶液越接近理想表面活性剂溶液，与加合计算值越接近。烷基多苷（ＡＰＧ）对浊点基本无影响；多元醇型表面活性剂Ｔｗｅｅｎ－８０与Ｔｗｅｅｎ－６０使浊点略上升；Ｓｐａｎ－８０与单硬脂酸甘油酯使浊点略有下降；烷基醇酰胺６５０１使浊点上升，且随加入量增加上升幅度增大。

两性离子/阴离子表面活性剂复配体系协同作用的研究

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和两性离子表面活性剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LMB)的形成胶束能力和降低表面张力能力的协同增效作用。发现SDS和LMB质量比在7:3至3:7范围内增效作用显著。并考察了无机盐对表面活性剂复配体系泡沫性能的影响,结果表明,低浓度的无机盐会使表面活性剂复配体系表面张力和CMC下降,发泡力上升,高浓度的无机盐会使表面活性剂复配体系发泡力下降。例如0.1mol/L的NaCl使0.0025%的复配体系表面张力下降1.73mN/m,0.17mol/L的NaCl使2%的复配体系泡沫高度上升7.2%,而NaCl浓度超过0.26mol/L后会使泡沫高度降低。

烷基糖苷与阴、非离子表面活性剂复配性能的研究

烷基糖苷(alkyl polyglycoside)简称APG,是一种重要的新型绿色表面活性剂,其表面张力低,临界胶束浓度低,胶束聚集数大,增溶作用强,配伍性好,具有优良的乳化、分散、去污性能,生物降解完全且无毒,被誉为"世界级"的表面活性剂,有着广泛的工业前景。通过对烷基糖苷与阴离子(十二烷基硫酸钠)、非离子(AEO-9)的复配性能,即在复配物总质量一定的条件下,配制不同比例的溶液,对其复配后的表面张力、润湿力、乳化力、浊点、泡沫性和耐碱性等进行了分析研究。

二元复配非离子表面活性剂润版液的配方探讨

通过以表面张力为切入点,获得TWEEN 80与6501二元复配最佳配比为6.34:3.66,混合体系的临界胶束浓度为0.1%。配制的润版液各项性能均符合要求,结果表明润版液配方可行。

阴离子、阳离子和非离子表面活性剂在纳/微米草酸钙晶体上的吸附差异

研究了尺寸分别为50 nm和3μm的一水草酸钙(COM)和二水草酸钙(COD)晶体对不同电荷表面活性剂的吸附差异,包括阴离子型表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯(AOT)、阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40),探究了尿液中带不同电荷的分子对纳米、微米尿微晶的影响。结果表明,表面活性剂的吸附量大小为AOT>CTAB>NP-40,即阴离子型表面活性剂的吸附量最大,非离子型表面活性剂的吸附量最小;晶体尺寸相同时,COM的吸附能力稍大于COD;吸附表面活性剂后,晶体表面的ζ电位绝对值都增大,有利于抑制晶体的团聚和沉降。提出了晶体吸附不同表面活性剂的分子模型。不同电荷表面活性剂与纳/微米COM、COD晶体之间存在不同的相互作用。表面活性剂吸附量越大,沉降越慢,对晶体悬浮液的稳定效果越明显。