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。

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。

双子吡啶季铵盐表面活性剂的研究进展

综述了近年来双子吡啶季铵盐阳离子表面活性剂的合成方法、性质及吡啶季铵盐双子阳离子表面活性剂在基因转染、消毒杀菌以及抑制金属缓蚀领域的应用。同时对吡啶季铵盐双子阳离子表面活性剂在合成方法和应用中目前存在的问题进行了总结,并展望了吡啶季铵盐双子阳离子表面活性剂的研究及应用前景。

糖苷双子非离子表面活性剂的制备及性能

以烷基糖苷为原料,乙二醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚为联接基合成出2种不同链长的糖苷双子非离子表面活性剂。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物进行结构表征,并在25℃下对3种物质的表面张力、泡沫、乳化、接触角及增溶等性能进行测试。结果表明:所合成的2种双子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)均比单体低一个数量级,并且具有更好的亲水性、更低的起泡及稳泡性、更强的增溶能力,但乳化能力均弱于单体。所合成的双子表面活性剂的CMC、起泡及稳泡性随联接基链长增长而降低,乳化、亲水及增溶等性能随链长增长而增强。

系列双子型咪唑类离子液体表面活性剂合成与性能研究

离子液体具有毒性低、耐腐蚀、耐环境恶劣、结构可调整等优点,可广泛用于油田开发中。以咪唑、2-甲基咪唑、苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑、溴代烷烃等为主要原料,通过微波辅助合成了一系列的双子离子液体表面活性剂。采用单因素实验和正交实验,确定了该系列产品的最佳工艺参数。利用FFT、NMR、HMR、HMR等方法对产物进行了结构表征,并对产物进行了表面/界面性能评估,包括临界胶束浓度、界面张力、润湿性能、乳化性能,并对其进行了表观和界面性能分析。

双子表面活性剂为模板纳米二氧化钛的制备及光催化活性

以脱氢松香为原料,通过化学合成的方法制备出一种新颖的双子表面活性剂,采用FT-IR及1 HNMR对其结构进行确证;以酞酸四正丁酯(TNB)为起始原料,通过加入自制的双子表面活性剂,采用水热合成法制备了平均粒径为8.81nm的锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒;利用FT-IR、TEM、XRD对纳米二氧化钛进行表征;以紫外光为光源,罗丹明B(RhB)为模型污染物考察了纳米二氧化钛的光催化活性,结果表明其催化活性优于未加表面活性剂制备的纳米二氧化钛,且在紫外光下反应3h,RhB的降解率为99.7%,基本完全降解。

含脂肪醇聚氧乙烯醚的磺酸盐双子表面活性剂的合成及应用研究

合成了两种含脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)的双子表面活性剂:GS-TEG-AEO_(3)及GS-TEGAEO_(7),通过氢-1核磁共振波谱法和红外光谱验证了其分子结构,同时对双子表面活性剂的表面活性、泡沫性能和配方应用进行了研究。结果表明,相比AEO_(7),对应的双子表面活性剂具有更优的起泡性能和乳化能力,双子表面活性剂具有较高的表面活性(CMC=1.1×10^(-4) mol/L)。洗衣液配方研究中发现GSTEG-AEO_(7)可以代替AEO_(9),克服AEO_(9)降低黏度的缺点,同时皮脂去污更佳。

联结基团对甜菜碱型双子表面活性剂清洁压裂液性能的影响

甜菜碱型双子表面活性剂因具有低污染、低伤害优势,可作为清洁压裂液应用于油田开采。以芥酸、N,N-二甲基-1,3丙二胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠为原料,分别以六亚甲基二异氰酸酯(简称HDI)、甲苯二异氰酸酯(简称TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI)为联结基团,合成了不同联结基的甜菜碱型双子表面活性剂GAS-22-n(n=IPDI,HDI,TDI),研究了联结基团对其性能的影响。实验结果表明:GAS-22-HDI结构中的柔性基团长碳链易于弯曲,分子间作用力强,受外力影响较小,更易形成胶团,使其具有良好的抗盐性、较低的表面张力和cmc值。而GAS-22-TDI结构中的刚性基团苯环体积较大,胶束聚集形成较粗的蠕虫状聚集体,进一步构成致密的三维网络结构,赋予其良好的耐温耐剪切性、悬砂性和黏性。

新型拟双子表面活性剂构筑的蠕虫状胶束及其pH和温度响应行为

将短链二元酸(丁二酸(SA)、戊二酸(GA)、己二酸(AA))和长链N-(3-(二甲基氨基)丙基)硬脂酰胺(C18N3N)以1∶2的摩尔比混合,通过静电相互作用,构筑了三种新型的拟双子表面活性剂。该过程无需复杂的合成。通过表面张力仪和流变仪测试了该系列表面活性剂的表面活性和流变性能。结果发现,2C18N3N/GA拟双子表面活性剂的cmc为4.60×10^(-5)mol/L,该值远低于传统双子表面活性剂,说明构筑的拟双子表面活性剂2C18N3N/GA具有很强的胶束聚集能力,2C18N3N/SA和2C18N3N/AA体系也具有类似的特征。在浓度超过50 mmol/L时,该系列表面活性剂可形成蠕虫状胶束,溶液表现出黏弹行为,且黏弹溶液具有较好的耐温耐剪切性能。还考查了上述黏弹溶液的pH和温度响应性,发现体系pH为6.1时,溶液黏度很高,pH为4.0或9.3时,黏度下降。随着温度的升高,体系的黏度也会迅速增加。在60℃时,该体系的零剪切黏度可高达11967.73 Pa·s。该表面活性剂制备简单,性能优良,拓展了新型表面活性剂的制备方法和应用范围。

以双子表面活性剂为模板剂的纳米氧化锌的制备

以六水合硝酸锌和氢氧化钠为原料,双子表面活性剂1,4-正丁烷双(二甲基十六烷基溴化铵)为模板剂,采用直接沉淀法和水热合成法制备了纳米氧化锌.通过X射线衍射法和扫描电子显微镜分别对氧化锌的晶体结构和形貌进行了研究.结果表明,直接沉淀法和水热法所得纳米氧化锌的结构均为纤锌矿结构,但双子表面活性剂的加入、溶剂组成以及体系碱性变化都会对纳米氧化锌的形貌产生影响.以双子表面活性剂为模板时,直接沉淀法得到的纳米氧化锌为片状花瓣,而水热合成法得到的纳米氧化锌为针状花瓣.在水热合成法中,以双子表面活性剂为模板剂,随着体系中乙醇浓度的增加,花状氧化锌变为球状,而随着体系碱性的增强,针状纳米氧化锌被腐蚀,针状花瓣数目减少.

非对称双子季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能

以十二烷基二甲基叔胺、盐酸、环氧氯丙烷为原料,合成了中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基十二烷基氯化铵,后与3种不同烷基链长的长链烷基叔胺反应,得到3种非对称Gemini季铵盐阳离子表面活性剂(Ⅰ～Ⅲ)。通过IR光谱,1HNMR确证了中间体及目的产物的结构。测定了产物的临界胶束浓度cmc及γcmc。cmc分别为1 07×10-3mol·dm-3、1 99×10-3mol·dm-3和9 55×10-3mol·dm-3,γcmc分别为40 9mN·m-1、48 0mN·m-1和50 9mN·m-1。结果表明:所合成的非对称Gemini季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。

双子表面活性剂体系的界面活性研究

测定了阳离子型双子表面活性剂烷基 α ,ω 双二甲基烷基溴化铵以及它与普通表面活性剂复配体系的表面张力。结果表明 :双子表面活性剂的表面活性大大高于普通表面活性剂 ,双子表面活性剂溶液的表面活性受其联接基团的影响远大于其烷基链的影响。通过研究阳离子型双子表面活性剂 /阴离子普通表面活性剂复配体系和阴 /阳普通表面活性剂复配体系的协同效应 ,发现双子表面活性剂与普通表面活性剂有很好的复配协同效应 ,这主要是由双子表面活性剂的特殊结构造成的。

系列阳离子双子表面活性剂的合成及其表面活性的研究

合成了一系列新型的阳离子双子表面活性剂二溴化-N,N'-二(二甲基烷基)乙二铵(12-2-m',m'=4,8,12,16),初步研究了其水溶液的表面活性和电导率性质.结果表明,此类表面活性剂的表面活性与所含疏水尾基的碳数密切相关.

季铵盐双子表面活性剂的合成和表面活性

以吗啉和溴代烷为原料,合成了两种季铵盐双子表面活性剂(m-6-m,m=10,12),并用IR和1HNMR表征了其结构。测得28℃时,12-6-12和10-6-10的表面张力(γCMC)分别为26.45 mN/m和25.55 mN/m;临界胶束浓度(CMC)分别为1.0 mmol/L和3.1 mmol/L;pC20值分别为3.48和3.03;比表面过剩(Γmax)分别为2.72×10-6mol/m2和2.80×10-6mol/m2;分子最小截面积(Amin)分别为0.611 nm2和0.593 nm2。结果表明,该季铵盐双子表面活性剂与相同离子头基及烷基链的单季铵盐表面活性剂相比,CMC低一个数量级,γCMC相差不大。

双子表面活性剂Dynol-604溶液的动态表面张力研究

通过测定双子表面活性剂 Dynol-6 0 4的动态表面张力 ( DST) ,研究了温度和浓度等对其 DST的影响 ,详细表征了 DST随时间的变化过程 ,计算了动态表面张力的各种参数 ( ti,t*,tm,R1 /2 ) .结果表明 ,其表面张力降低迅速 ,γm 值也很低 .探讨了上述参数的物理意义和变化规律 .

疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂的相互作用

制备了一种脂肪酸酯双磺酸盐型双子表面活性剂,利用粘度法、界面张力法和原子力显微镜研究了疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂在溶液中的相互作用.实验结果表明:疏水缔合聚丙烯酰胺在溶液中能够通过自组装形成疏水微区并发展成网络结构,疏水微区与表面活性剂在溶液中能形成混合胶束;当一定量的表面活性剂加入时,对疏水缔合聚丙烯酰胺的自组装起促进作用,而过多双子表面活性剂的加入又会对聚合物分子的自组装起抑制作用,从而显著影响疏水缔合聚丙烯酰胺的溶液性质,随着表面活性剂浓度的增加,聚合物溶液粘度先增加、再降低;同时,疏水缔合聚丙烯酰胺对双子表面活性剂的界面性能也有较大影响,聚合物的加入使双子表面活性剂降低油/水界面张力的能力下降,油/水界面张力达到平衡所需时间延长.

一种阴离子型双子表面活性剂的合成与表征

以乙二胺、2-溴乙基磺酸钠、月桂酸等为主要原料制备了阴离子型双子(gemini)表面活性剂N,N′-乙撑双[(N-乙磺酸钠)-十二酰胺](DTM-12),以IR和1HNMR对其结构进行了表征。该目标产物水溶液的cmc(5.0×10-4mol/L)是十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的1/20和1/16,γcmc(29.7 mN/m)比它们低8 mN/m^10 mN/m。DTM-12分别与DTAB和Triton X-100组成的复配体系在摩尔比为3∶7时,cmc达到1.06×10-4mol/L和0.49×10-4mol/L,γcmc达到25.4 mN/m和31.7 mN/m,DTM-12表现出较好的协同效应。DTM-12还具有良好的润湿力。

双子表面活性剂结构对性能的影响

综述了双子表面活性剂亲水头基的性质、疏水尾基的性质及长度、连接基的性质及长度、反离子等结构参数对其溶解性、表面活性、胶束形状、起泡性及钙皂分散能力等的影响。双子表面活性剂是一类新型表面活性剂,具有临界胶束浓度低、表面活性高、增黏能力强等一系列优异性能,这些优良性能使其具有良好的应用潜力。指出了结构参数对于双子表面活性剂有针对性的应用的重要意义,并展望了这类表面活性剂的应用前景。