双季铵盐表面活性剂制备的教学实验设计

将由环氧氯丙烷制备双季铵盐表面活性剂的反应设计为适合本科生实验教学的基础实验。实验包括制备、纯化和检测三个步骤。以N,N-二甲基十二烷胺、浓盐酸和环氧氯丙烷为原料,在正丙醇溶剂中回流反应4 h制备双季铵盐表面活性剂。溶剂通过减压蒸馏去除,粗产物在丙酮中通过结晶的方法纯化,得到的双季铵盐产物通过测熔点的方法验证纯度。对实验条件进行了优化。该实验设计具备重复性、科学性和可行性。实验内容具有综合性、简易性和新颖性的特点,对培养学生的动手能力、实践能力、综合能力及创新思维很有帮助。

哌嗪连接双季铵盐表面活性剂与十二烷基硫酸钠复配性能研究

研究哌嗪连接双季铵盐阳离子表面活性剂[I_(n)(n=14,16)]分别与十二烷基硫酸钠(SDS)按20:0,19:1,18:2,17:3,16:4,15:5和0:20的摩尔比复配效果。测试了I_(n)/SDS复配体系的表面张力(γ_(CMC))、临界胶束浓度(CMC)和其他表面性能参数(Γ_(max),A_(min),π_(CMC)和pC_(20)),以及I_(n)/SDS复配体系的泡沫性能、润湿性能和乳化性能。结果表明,I_(n)/SDS复配体系表现出明显的协同作用,复配体系比单一组分拥有更低的临界胶束浓度(CMC)、更强的乳化能力以及更好的润湿性能。当n(I_(16)):n(SDS)=17:3时,CMC值最小为4.376×10^(-5) mol·L^(-1)。

双季铵盐表面活性剂对涤纶织物的抗静电性能

为提高涤纶织物的抗静电性能,利用双季铵盐表面活性剂的特殊结构,研究双季铵盐表面活性剂对涤纶织物的抗静电性能。在感应静电仪上测试添加了双季铵盐表面活性剂涤纶织物的感应静电压,研究其作为涤纶织物抗静电剂的抗静电性能,探讨双季铵盐表面活性剂的结构、浓度,整理时的焙烘温度、焙烘时间等条件对涤纶织物抗静电性能的影响。结果表明:选择二溴化N,N-二(十八烷基二甲基)-3-氧杂-1,5-戊二铵(6型)作为涤纶织物抗静电整理剂,在其质量浓度为1.5 g/L,焙烘温度110℃,焙烘时间150 s时,具有较好的抗静电效果。

双季铵盐表面活性剂对涤纶、棉织物的匀染性

为了提高织物染色的匀染性能,选择合适的匀染剂,利用双季铵盐表面活性剂的特殊结构,研究了双季铵盐表面活性剂对涤纶、棉织物的匀染性能的提升作用,探讨了双季铵盐表面活性剂的结构、浓度等条件对织物匀染性能的影响.结果表明:当选择二溴化N,N′-二(十四烷基二甲基)-3-氧杂-1,5-戊二铵作为涤纶、棉织物的匀染剂时,匀染剂对织物的匀染性提升效果最好,并且当双季铵盐的使用浓度为15μmol/L时,织物染色的Sr(λ)值最小,此时染料上染织物有较好的匀染效果.

磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂的结构表征及性能

以脱氢松香酸为原料,经磺化后,与试剂环氧丙基三乙基氯化铵反应合成了一种新型磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂(Ⅲ),通过红外光谱对中间体及目标产物的结构进行确认,并测定Ⅲ的表面活性以及与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系的表面活性。结果表明,磺化脱氢松香酸含量为92%,阳离子表面活性物含量为91%,Ⅲ的临界胶束浓度(CMC)为1.1 mmol/L,泡沫力为12 mm,乳化力强。Ⅲ与SDS复配后,其界面活性产生较强烈的增效作用,两者的物质的量之比为1∶3时增效作用最显著。

响应面法优化阳离子Gemini表面活性剂的微波合成工艺

以溴代十四烷和四甲基乙二胺为原料,以无水乙醇为溶剂,用微波辐射法合成一种双(二甲基十四烷基)乙撑-双季铵盐双子表面活性剂。通过响应面分析法得出了拟合方程式:Y=64.00+0.70A+4.04B+0.34C+3.87D+0.42AB-0.30AC+0.72AD+4.13BC+1.58BD+0.00CD-6.37A2-4.38B2-3.78C2-6.34D2。结果表明合成反应的最佳工艺条件为:溴代十四烷与四甲基乙二胺的摩尔比为2.7∶1,反应时间为25 min,反应温度为82℃,微波功率为270 W时,产率为64.50%,与预测值(66.41%)相比,相对误差为2.88%。

塔河油田超稠油乳化降黏剂的研制

本文针对塔河油田地层水矿化度高、井底温度高的特点,研究了适合塔河油田超稠油的乳化降黏剂。以一定链长的混合叔胺(RN(CH3)2)和二溴乙烷(Br(CH2)2)为原料,合成了一种代号为DFA-12的双季铵盐型表面活性剂,并对其反应的影响因素进行了优化,得出最佳的反应条件如下:反应物RN(CH3)2与Br(CH2)2摩尔比为2.602∶1,反应温度为90℃,反应时间为24小时,产品纯度可达98.53%。稠油和表面活性剂溶液的混合液(油水质量比7∶3)的乳化实验表明,DFA-12较其他表面活性剂具有更强的耐盐能力,在矿化度高达214739.9mg/L下仍具有较好的乳化能力。通过DFA-12和其他的表面活性剂的复配实验,优选出适合塔河油田超稠油乳化降黏的最佳配方为:0.25%DFA-12+0.25%两性离子表面活性剂HES+0.1%聚合物DFP,该体系对塔河油田的超稠油乳化降黏指标达到最佳,在90℃下测定稠油和表面活性剂溶液的混合液(油水质量比7∶3)的黏度,以稠油黏度为基准计算降黏率,可达98%以上。