阳-非离子型双子有机硅表面活性剂的制备及性能研究

以端含氢硅油(PHMS)、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(APEE)和三乙胺(TEA)为原料,经硅氢加成反应和季铵化开环反应合成了一种阳-非离子型双子有机硅表面活性剂(QAGS)。用红外光谱对QAGS的结构进行了表征,并对QAGS的临界胶束浓度(cmc)、表面张力(γcmc)以及耐硬水稳定性等进行了测试。结果表明,QAGS的cmc为1.0 g/L,γcmc为25.7 m N/m,在硬水中的稳定性达5级。

一种阳离子双子有机硅表面活性剂的制备及其性能

以烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(APEE)、端含氢硅油(PHMS)和三乙胺(TEA)为原料,经硅氢加成反应和季铵化开环反应合成了一种阳离子双子有机硅表面活性剂(QAGS).用正交试验对季铵化开环反应条件进行了优化,用红外光谱对QAGS和EPEPS的结构进行了表征,并对QAGS的表面张力、临界胶束浓度、发泡性、乳化性、耐硬水稳定性及被整理织物的应用性能等进行了测试.结果表明,QAGS季铵化开环反应的优化条件为:n(EPEPS)∶n(TEA)=1∶1、反应温度60℃、反应时间6h.QAGS的临界胶团浓度(cmc)为1.0g·L^(-1),表面张力(γcmc)为25.7 mN·m^(-1),质量分数为0.1%的水乳液发泡力为2.16,5min的稳泡性为0.886.与非/弱极性溶剂相比较,QAGS对极性溶剂(如异戊醇)乳化性要好得多.其在硬水中稳定性达5级.与空白布样相比,经QAGS水乳液整理过的织物的柔软性显著增加,但白度降低,而吸水性几乎不变.随QAGS用量的增大,被整理的织物的柔软性呈先升高后下降的趋势,然织物的白度和吸水性变化不大.

一种新型双子有机硅表面活性剂的合成及表征

利用氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、苯甲醛和乙二醇二缩水甘油醚等为原料,经三步反应合成目标产物双子有机硅表面活性剂.利用IR和1HNMR对中间体和产物进行结构表征,证明所得为目标产物.

聚氨酯改性有机硅表面活性剂的制备与性能研究

利用聚氨酯的特性对有机硅进行改性,通过改变高键能和低表面能的Si-O键,使其具有良好的氧化稳定性和耐水性。文中提出聚氨酯改性有机硅高分子表面活性剂的制备与性能研究。准备制备原料和仪器后,将20.0%、25.0%、30.0%体积的端羟烃基聚硅氧烷3667分散在70.0%体积的聚乙二醇(PEG2000)中,同时加入去离子水进行定量,得到聚氨酯改性的有机硅表面活性剂。在性能测试阶段,分别对目标产物的红外光谱分布情况以及表面张力情况进行测试,对端羟烃基聚硅氧烷3667浓度与表面活性剂性能之间的关系进行了综合分析。

丁炔二醇醚改性有机硅表面活性剂的制备及构效关系

以八甲基环四硅氧烷和四甲基环四硅氧烷为单体、六甲基二硅氧烷为封端剂,在酸性条件下经缩聚反应制得了不同硅氧烷链长(简称链长,m+n)和硅氧烷链节与含氢硅氧烷链节比(简称链节比,m/n)的含氢聚硅氧烷(LPMHS);接着,LPMHS与丁炔二醇二乙氧基醚(BEO)进行氢化硅烷化反应,制得了一系列丁炔二醇醚改性有机硅表面活性剂(PSi-EO)。采用FTIR和^(1)HNMR对PSi-EO进行了表征,测试了其性能,探究了其结构与性能之间的构效关系。结果表明,当m/n=4时,随着m+n的增加(5~30),PSi-EO消泡能力持续降低,抑泡能力呈先升高后降低的趋势,当m+n=20时抑泡时间为16.53 min,而其水溶液的临界胶束浓度不断减小、最低表面张力不断提高,PSi-EO水溶液的最低表面张力由链长决定;当m+n=20时,随着m/n的减小(18/2~14/6),PSi-EO的消泡能力增加,而抑泡能力降低,m/n=17/3时的PSi-EO具有较优的消/抑泡能力(消泡时间71.28 s;抑泡时间19.34 min);随着m+n的增加和m/n的降低,PSi-EO分子链延长且亲水基接枝量增加,其接触角也随之增大,润湿能力降低;PSi-EO在水溶液中均能形成球形胶束,较小的聚集体可自组装形成大而复杂的聚集体,平均粒径为100~300 nm,其聚集体形态与其链长和链节比无关;PSi-EO分子更倾向吸附于气液界面,可快速降低分子附近泡膜的表面张力,从而促使气泡破灭。

有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂性能研究

针对氟碳表面活性剂作为水成膜泡沫灭火剂的核心组分,因其难以被生物降解且对环境危害严重而被严格限制使用的问题,研制出有机硅-碳氢表面活性剂复配的无氟环保型性能优良的发泡剂。选取市售绿色易降解的几种有机硅表面活性剂和碳氢表面活性剂,利用泡沫扫描仪和界面流变仪研究其表面活性和泡沫性能,采用单因素试验法对单一表面活性剂进行优选,通过正交试验法将优选的有机硅表面活性剂Silok 8022和碳氢表面活性剂AOS、LAMC进行复配试验,并对结果进行极差分析得到最佳发泡剂组合。结果表明:优选出的3种有机硅-碳氢表面活性剂最佳复配组合作为发泡剂具有优异的泡沫性能,相对于含氟碳表面活性剂FS-61发泡剂,有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂的最大泡沫体积增加了7 mL、最大泡沫含液量增加了2.28 mL及300 s析液率降低了3%;无氟泡沫灭火剂灭火时间较商用3%水成膜泡沫灭火剂缩短4 s。因此,复配发泡剂在环境友好的同时且具有较好的泡沫性能及灭火效果。

乳糖酰胺改性有机硅表面活性剂SiC(8)N-LA的合成与性能

以1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(AT)、正辛基三甲氧基硅烷[SiC(8)]、四甲基氢氧化铵(TMAH)、乳糖酸(LA)为原料,通过二步反应合成了乳糖酰胺改性有机硅表面活性剂SiC(8)N-LA。通过单因素试验,确定了合成中间体SiC(8)N的最佳条件为:n(AT)∶n(SiC(8))∶n(TMAH)=6.2∶1∶0.05,反应温度为90℃,反应时间为3 h。中间体SiC(8)N收率可达87.89%,所得SiC(8)N-LA结构经过FT-IR确认。SiC(8)N-LA的表面张力为39.7 mN/m,临界胶束浓度为17.5 mg/L,具有优异的润湿性能。

有机双子硅表面活性剂在乳头前药浴液中的应用

对一种新型有机双子硅表面活性剂乳头前药浴液进行凝聚性能测试、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌灭菌测试,及挤奶前乳房细菌杀灭效果测试。结果表明,该新型前药浴液在奶牛乳头上具有良好的凝聚不滴落性能,相比某市售产品,具有更好的杀菌性能,且在奶牛挤奶前的使用效果更加出色。综上,该新型前药浴液不仅能减少使用量,而且具有良好的杀菌性能。

新型磺酸盐双子表面活性剂的合成与性能

本文以三亚乙基四胺和长链溴代烷烃(含碳数分别为12、14和16)为原料,无水乙醇为溶剂合成中间体,再将其与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠反应,合成系列不同疏水链长的新型磺酸盐Gemini表面活性剂C_(n)-N_(4)-C_(n)(n=12,14,16)。采用红外光谱与核磁共振氢谱对中间体和目标产物结构进行分析,判定本文所合成的最终产物符合预期。通过表面张力的测定,发现C_(12)-N_(4)-C_(12)具有较强的降低表面张力的能力,可以将其降至21.45 mN/m;此外,它的抗盐性能也是最强的,当w(C_(n)-N_(4)-C_(n))=0.1%~0.5%可以抵抗48000 mg/L的矿化度,而且溶液始终呈澄清状态。随着疏水碳链数量的增加,抗盐性能下降,即C_(16)-N_(4)-C_(16)<C_(14)-N_(4)-C_(14)<C_(12)-N_(4)-C_(12);C_(14)-N_(4)-C_(14)的乳化力最佳,达77.5%,即3种表面活性剂的乳化性能强弱顺序:C_(14)-N_(4)-C_(14)>C_(16)-N_(4)-C_(16)>C_(12)-N_(4)-C_(12)。

含双子表面活性剂的新型油相材料制备与性能研究

为了增强乳化炸药的稳定性和爆炸性能,在传统基于失水山梨醇单油酸酯(Span80)和聚异丁烯丁二酰亚胺(T154)的复合油相材料中加入阳离子双子表面活性剂18-2-18,设计了一种新型复合油相材料,并以此制备了乳化炸药,测试了复合油相材料主要性能参数,考察了18-2-18含量对乳化炸药的乳胶基质粘度、内相粒径及爆炸性能的影响。结果表明:加入18-2-18的新型复合油相材料的酸值、水分、粘度、滴熔点等指标均达到工业生产标准;与传统复合油相材料相比,新型复合油相材料中的18-2-18含量为0.7%时,其乳化剂含量从38.0%降低至23.7%,降低了复合油相材料的生产成本;乳胶基质内相粒径由4.00μm减小到1.22μm,提高了乳胶炸药的稳定性;乳化炸药爆速达到5042 m·s^(-1),且20次高低温循环后仍然能够稳定爆轰,爆速为4512 m·s^(-1)。

两性双子表面活性驱油剂的制备及其性能

为了有效提高致密油藏渗吸驱油采收率,以脂肪酸甲酯磺酸钠为原料制备了一种两性双子表面活性剂驱油剂,对双子表面活性剂驱油剂进行表征及性能评价,并结合高压压汞和岩心核磁共振技术分析岩心的启动尺寸。结果表明:双子表面活性剂驱油剂具有较高的表界面活性,表面张力最低为27.1mN/m,临界胶束浓度为100ppm左右,当浓度为500ppm时油水界面张力达到超低界面水平;其能够使改性石英片接触角降低至28.2°;渗吸采出程度达到18.64%;在90℃、10×10^(4)ppmNaCl和5×10^(3)ppmCaC_(2),矿化度下均能达到超低界面水平;最大增容粒径可达325.8nm;静态洗油效率最大为67.46%。高压压汞曲线与核磁共振曲线的转换系数C值为857nm/ms,能启动岩心最小孔隙直径为21.7018nm。

双子表面活性剂疏水链对油水界面行为的影响

双子表面活性剂(Gemini surfactants)已经被认为是传统的单子表面活性剂的新型替代品。然而,双子表面活性剂对油水界面影响的微观机制还没有被充分理解,通过构建了具有不同疏水链长度的双子表面活性剂并利用耗散粒子动力学(DPD)模拟研究了双子表面活性剂对油水界面行为的影响,研究结果表明,双子表面活性剂的表面活性随着疏水链长度的增加而增加,这也促使油水界面从层状转变为乳状液滴形态。温度的上升有利于降低油水界面张力使混合体系转变为乳液状态。表面活性剂疏水尾链和油珠之间的相互作用随着疏水尾链长度的增加而增加。

14-1-14双子表面活性剂的合成及性能评价

为进一步提高鄂尔多斯盆地DS特低渗油田水驱开发后的采收率,研制了一种适合特低渗油田的新型磺酸盐双子表面活性剂14-1-14,并评价其界面活性、润湿性能、防膨性能和降压增注效果。结果表明,这种双子表面活性剂具有出色的界面活性,能够将油水界面张力降低到10^(-3) mN·m^(-1)的量级;此外,该双子表面活性剂还具有良好的润湿改变能力和防膨性能;当浓度为0.05wt%~0.5wt%时,注入14-1-14双子表面活性剂溶液,降压率最高可达28.92%,水相渗透率最高提升23.09%。上述实验结果表明,14-1-14双子表面活性剂对提高特低渗油田的采收率具有较好的推广应用前景。

含酰胺键有机硅双子表面活性剂的合成研究

以丁二酰氯、戊二酰氯和γ-氨丙基二乙氧基甲基硅烷为原料,通过一步法合成含酰胺键有机硅双子表面活性剂.用单因素法考察了投料比、冰浴搅拌0.5 h后续反应温度、后续反应时间对目标产物收率的影响,用IR和1H-NMR对目标产物结构进行表征,并测定了目标产物的表面张力.化合物1的cmc,γcmc,c20分别为8.32×10-4mol/L,32.70 mN/m,1.02×10-5mol/L;化合物2的cmc,γcmc,c20分别为6.76×10-4mol/L,30.80 mN/m,8.13×10-6mol/L.

浅析聚醚型有机硅表面活性剂专利技术路线

聚醚型有机硅表面活性剂是在聚硅氧烷结构中引入聚醚基团,使其分子结构中具有疏水基团以及亲水基团,该结构的产品具有优良的疏水、耐热性,适应范围广等优点,本文对国内外主要专利资料进行收集、阅读、分析,梳理了聚醚类有机硅表面活性剂的发展脉络,分析了聚醚类有机硅表面活性剂的结构发展变化及其特点,为新型聚醚类有机硅表面活性剂的研发打下基础。

多支化聚氨酯改性有机硅表面活性剂的制备与性能

为探究聚氨酯改性有机硅表面活性剂离子性及反应性对其乳化性和耐盐性的影响,以三乙醇胺(TEA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、端羟烃基聚硅氧烷3667、聚乙二醇(PEG2000)、溴代正丁烷、环氧氯丙烷为原料,分别制备了非离子型聚氨酯改性有机硅表面活性剂BC、阳离子型聚氨酯改性有机硅表面活性剂BC-1以及反应型聚氨酯改性有机硅表面活性剂RBC。通过FT-IR和1H NMR对三种聚氨酯改性有机硅表面活性剂的结构进行表征,并测试了其表面张力、稳泡性、乳化性和耐盐性。结果表明:BC、BC-1、RBC聚氨酯改性有机硅表面活性剂的表面张力分别为43.1 mN/m、46.9 mN/m、41.8 mN/m;BC、RBC聚氨酯改性有机硅表面活性剂的泡沫稳定性较好,达到80%以上;BC-1、RBC聚氨酯改性有机硅表面活性剂乳化稳定性时间分别为42.74 s、49.30 s;三种聚氨酯改性有机硅表面活性剂对NaCl、CaCl2的耐受程度可达到120g/L,在纺织印染领域具有良好的应用前景。

季铵盐型有机硅双子表面活性剂的制备及其界面性能

以α,ω-含氢硅油(α,ω-PHMS)和烯丙基环氧基聚醚(APEE)为原料,无水乙醇为溶剂,在铂催化下,通过硅氢加成合成环氧基聚醚聚硅氧烷(EPEPS),再与N,N-二甲基十二烷基叔胺(DMA12)进行开环反应,制得一种新型季铵盐型有机硅双子表面活性剂(QSGS).用红外光谱(IR)对QSGS和EPEPS的结构进行了表征,并对QSGS的临界胶束浓度(cmc)、表面张力、发泡力、耐酸碱盐稳定性和在硬水中的稳定性等进行了测定.结果表明:QSGS水溶液的cmc为1.6 g/L,cmc处表面张力(γcmc)为25.5 m N/m.质量分数为0.5%的QSGS水溶液发泡力为1.63,5 min稳泡性为0.158,在硬水中的稳定性为5级.QSGS溶液具有很好的耐酸、耐碱、耐盐等化学稳定性.

双子型有机硅表面活性剂的研究进展

综述了双子型有机硅表面活性剂的合成及性能特点,着重介绍了双子型有机硅表面活性剂界面性质、聚集行为及抗水解性等方面的研究现状,并对其在皮革、纺织以及农药等领域的应用前景做了展望。

有机硅双子表面活性剂的合成研究

以氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷(D602)、六甲基二硅氧烷(MM)、乙二醇二缩水甘油醚、乙酸酐为原料,经3步反应合成聚醚改性有机硅双子表面活性剂.通过单因素法考察了n(乙氧基氨乙基氨丙基三硅氧烷)∶n(乙酸酐)、反应温度、反应时间对反应收率的影响,确定了目标产物的较佳合成工艺:n(乙氧基氨乙基氨丙基三硅氧烷)∶n(乙酸酐)=1∶4,异丙醇作溶剂,60℃反应2 h,合成反应条件温和,易于控制.用1H-NMR对目标产物进行了结构表征.

季铵盐有机硅双子表面活性剂的合成及性能

以丙酮和正己烷为溶剂,聚乙二醇二缩水甘油醚和羟基封端聚二甲基硅氧烷为主要原料在四丁基溴化铵(TBAB)和氢氧化钠(Na OH)的催化下合成环氧基聚醚改性硅氧烷(EPEPS),再与N,N-二甲基长链烷基胺〔C_mH_(2m+1)NH(CH_3)_2〕在无水乙醇溶剂中、盐酸催化下进行季铵化反应,制备季铵盐有机硅双子表面活性剂(mpsi-m),通过FTIR和1HNMR对目标产物进行结构表征,研究m-psi-m中疏水链长度对其表面活性、临界胶束浓度、润湿性能以及乳化稳定性的影响。结果表明,随着疏水链长度的增加,m-psi-m的表面活性和润湿性能下降,临界胶束浓度增大,乳化稳定性增强。