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。

磺酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以2-氯乙基磺酸钠、1,3-丙二胺、环氧氯丙烷等为原料,经取代、开环反应合成了一种磺酸盐型阴离子双子表面活性剂:N,N-二(3-氯-2-羟基丙烷-N-十六烷基仲胺)丙二胺二乙基磺酸钠(GAS-316).通过控制变量,优化了GAS-316的合成条件;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对GAS-316进行结构表征,并评价其表面/界面性能.结果表明:GAS-316的临界胶束浓度(CCMC)为0.27 mmol/L,其表面张力γCMC为19.64 mN/m,具备优秀的表面活性;质量分数为0.5%的GAS-316溶液在45℃时,20 min内可将油水界面张力降至5.25×10^(-2) mN/m(低界面张力级别),拥有较好的界面活性.

磺酸盐双子表面活性剂的合成及其性能研究

以间苯二酚和甲醛、亚硫酸氢钠为原料,在100℃通过磺甲基化制得中间体,再与溴代十二烷通过威廉姆森醚化得到阴离子磺酸双子表面活性剂,总收率46.7%。研究了反应时间、反应温度和反应物摩尔比对收率的影响。用红外光谱和元素分析确认了其化学结构。测得其cmc和γcmc分别为0.81 mmol/L、γcmc=28.5 mN/m。对其与其他表面活性剂进行复配,在最佳配比下,有更低的cmc和γcmc。

阴离子磺酸盐双子表面活性剂的合成研究

以乙二胺,顺丁烯二酸酐、亚硫酸氢钠和十二醇为原料,通过三步法合成阴离子磺酸盐双子表面活性剂。通过正交实验考察了反应物投料比、反应温度和反应时间对目标产物收率的影响。研究表明合成目标产物的最优工艺条件为:中间体二乙胺双-(酰基丙酸-α-磺酸钠)b:十二醇摩尔比为1∶2.2,反应温度为145℃,反应时间为6h。产物结构经IR、1 H NMR表征为目标产物。

磺酸盐双子表面活性剂的合成与性能研究

以乙二胺、2-溴乙基磺酸钠、肉豆蔻酰氯等为原料,制备了阴离子型磺酸盐双子表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十四酰胺)钠盐,并对其相关性能进行了表征。结果表明,该双子表面活性剂在25℃时的临界胶束浓度为5.56×10^(-4)mol/L,相应表面张力为33.3 mN/m,表现出较好的表面活性;并具有优良的润湿性能。

磺酸盐双子表面活性剂的合成及应用研究进展

双子表面活性剂又称Gemini表面活性剂,磺酸盐型Gemini表面活性剂是一种双阴离子表面活性剂,具有很好的吸附和降低表面张力的性能,润湿性良好,Krafft点低,易生物降解。详细介绍了酯键、醚键、酰胺键、碳氮键4种磺酸盐Gemini表面活性剂的合成方法,综述了磺酸盐Gemini表面活性剂在石油开采、纺织工业、金属防护、日用化工及皮革工业等方面的应用,并对新型磺酸盐Gemini表面活性剂的发展方向和前景进行了展望。

磺酸盐双子表面活性剂在水煤浆中的应用

通过两步反应,合成3种联接基团链长不同的磺酸钠型双子表面活性剂9B-m-9B(m=3,4,5),并将其作为分散助剂与萘系水煤浆分散剂复配使用,用于对水煤浆成浆性能的改善。通过红外光谱、表面张力、Zeta电位、流变等对其结构和性能进行表征和分析。

磺酸盐双子表面活性剂类超低界面张力泡沫体系研究

对一系列磺酸盐双子表面活性剂的泡沫性能和油水界面张力进行了测试,并将磺酸盐双子表面活性剂与3~#甜菜碱表面活性剂和5~#黏弹性非离子表面活性剂进行复配,筛选出高稳泡超低界面张力泡沫体系。当磺酸盐双子表面活性剂DS14-2-14与3~#、5~#表面活性剂的质量比为5∶3∶2,复配表面活性剂的质量分数为0.4%时,最大起泡体积为500 m L,半衰期为26.84 min,平衡时的油水界面张力为8.9×10^(-3)mN/m。此时泡沫体系具有很强的耐温耐盐性和一定的抗油性。

磺酸盐双子表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐的合成与性能

以乙二胺、月桂酸、三氯化磷和2-溴乙基磺酸钠等为原料,制备磺酸盐双子表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐,对其中间体合成工艺进行优化,对产物结构进行表征,并对其相关性能如表面活性、起泡性以及乳化性进行测定。结果表明:该表面活性剂的水溶液在24℃条件下,其临界胶束浓度(cmc)为0.53 mmol/L,相应表面张力(γcmc)为29.73 m N/m,该表面活性剂的表面活性、起泡性以及乳化性较好。

琥珀酸磺酸盐双子表面活性剂的合成及性能

以顺丁烯二酸酐、正辛醇、乙二醇和亚硫酸氢钠为主要原料,经单酯化、双酯化、磺化反应合成了一种Gemi-ni双子表面活性剂——乙二醇双琥珀酸双辛酯磺酸钠。通过正交实验以及单因素实验确定最佳合成工艺条件为:单酯化反应,n(正辛醇)∶n(顺丁烯二酸酐)=1.00∶1.05,反应温度90℃,反应时间2h;双酯化反应,n(单酯)∶n(乙二醇)=2.05∶1.00,反应温度100℃,催化剂对甲苯磺酸用量1.0%,反应时间3h;磺化反应,n(双酯)∶n(亚硫酸氢钠)=1.00∶2.05,反应温度85℃,反应时间90min。利用红外光谱对反应中间体和产物进行了表征。产物的CMC为5.0×10-4 mol.L-1,表面张力γCMC为37.98mN.m-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。

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。

适用于低渗透高盐油藏的醇醚磺酸盐与甜菜碱表面活性剂复配增注体系

低渗油藏具有孔喉半径小、渗透能力低、吸水能力差等特点,导致化学驱油效果不理想。针对该问题,在十二醇中引入环氧丙烷和环氧乙烷,并经磺化得到醇醚磺酸盐(DP6E6S),构建了DP6E6S与C16羧基甜菜碱(PNC)表面活性剂的复配体系,评价了该体系的表/界面性能、老化性、吸附性、润湿性和乳化性能,并通过岩心流动实验研究了复配体系的增注性能。结果表明,PNC与DP6E6S具有较强的协同作用,与单一表面活性剂相比,可以有效降低临界胶束浓度和表面张力,提高乳液的稳定性和抗吸附性能。PNC与DP6E6S复配物质的量比为1∶1和2∶3的表面活性剂体系具备较强的抗老化性能,能在较宽的盐度范围(5%~10%)内将油水界面张力维持至10-3mN/m,在60℃下老化30 d后的油水界面张力无明显变化。随着盐度增加,由复配表面活性剂制得的乳液会经历从Winsor I到WinsorⅢ再到WinsorⅡ的相转变过程,中相乳液体积较大,乳液稳定性好。Na Cl加量为8%时,配比为1∶1和2∶3的复配表面活性剂乳液的平均粒径均达到最小值,分别为7.52、10.01μm。此外,该配比下的复配表面活性剂溶液还具有良好的增溶效果,油增溶量分别高达68、64 mL/g。具有低界面张力和高润湿角的PNC/DP6E6S复配体系有利于低渗透储层的降压增注。与水驱相比,配比为1∶1和2∶3的表面活性剂体系的降压率分别可达到28.9%和23.9%,采收率提高21.85百分点和18.92百分点。PNC、DP6E6S配比为1∶1的复配表面活性剂体系降低毛细管力的能力强于配比为2∶3的体系,降压增注效果更好。

混合磺酸盐表面活性剂/聚合物二元驱油体系

针对大庆油田二元复合驱,制备的煤制烯烃基长链烷基二甲苯磺酸盐(M_(r)≈402)、腰果酚磺酸盐(M_(r)≈404)单独配制的二元复合驱油体系油水界面张力均不能完全达到10-3 mN/m超低数量级。将2种磺酸盐按照不同质量比进行复配(分别记作A、B、C、D、E、F、G、H、L),其中只有F为4∶6混合时,界面张力达到2.7×10^(-3)mN/m超低数量级,再按照二组分F与脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐按照不同质量比进行复配(分别记作M、N、P、Q、R),其中P为94∶6最好且综合效果远好于二组分F,研究了三组分P与聚合物组成的二元复合体系的界面张力和黏度稳定性、抗吸附性、乳化性、驱油效果。结果表明,t=45℃、t=90 d测试中,二元体系黏度保留率超过80%;二元体系界面张力均为10^(-3)mN/m超低数量级,界面活性稳定性好;抗吸附性能(5次)及乳化性能均能满足油田矿场实际应用要求;原油采收率超过32%,其中二元驱油体系贡献率大于20%。

联结基对磺酸盐型双子表面活性剂的界面张力和起泡性能的影响

合成了一系列具有支状疏水链的新型磺酸盐型双子表面活性剂D2Cn(D为疏水基仲辛基,C为联结基中亚甲基,n=2,4,6,8),考察了联结基对其表面活性的影响。结果表明,D2Cn系列双子表面活性剂溶液的临界表面张力γCMC与临界胶束浓度CMC值均随联结基长度的增加而增大;辽河原油加入D2Cn系列双子表面活性剂溶液后的油-水界面张力随着联结基团长度的增加先增加后降低。D2Cn系列双子表面活性剂具有良好的泡沫性能,随着联结基长度的增加,初始起泡体积降低,泡沫半衰期先增加后降低;随着温度的增加,泡沫半衰期显著下降,初始起泡体积先增加后降低。

脂肪酸双酯双磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能

以脂肪酸、二甘醇、氯磺酸为原料,经酯化、磺化反应制备了4种二甘醇双(α-磺酸钠)烷基羧酸酯表面活性剂。用红外光谱、元素分析对产物进行了表征,并对其表面活性和聚集行为进行了研究。结果表明,该类脂肪酸双酯双磺酸盐型双子表面活性剂比十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度低1～2个数量级和更强的降低表面张力的能力。稳态荧光猝灭实验表明,表面活性剂胶束聚集数随着烷烃链碳原子数的增加而逐渐减小。

长链酰胺基磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能研究

以二聚酸和N-甲基牛磺酸钠为原料，经酰氯化和Schoiten-Baumann缩含反应合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂，并对其相关性能进行了表征。结果表明，通过正交试验获得的磺酸盐型双子表面活性剂C34H66（CON（CH，）CH2CH2SO3Na）：的优化合成条件为：反应温度15℃，反应时间5h，碱质量分数40％，n（N-甲基牛磺酸钠）：n（二聚酸酰氯）=2．3：1。合成的C34H66（CON（CH3）CH2CH2SO3Na）2具有更高的表面活性，其γcmc和cmc分别为30．4mN·m^-1和3．55×10^-4mol·L^-1泡沫性能分析表明其具有良好的起泡性和稳泡性，水溶液的泡沫高度和半衰期分别是传统表面活性剂的1．3—3．2倍和12—33倍。

磺酸盐型双子表面活性剂的合成及性能

以十二胺、1,6-二溴己烷和1,3-丙磺酸内酯为主要原料,分别采用极性头基加入法和联结基加入法,合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂1,6-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-己烷〔简称12-6-12(SO_3)_2〕。用1HNMR和ESI-MS表征了中间体和产物的结构,并考察了12-6-12(SO_3)_2的表面活性。结果表明:该表面活性剂水溶液在30℃下,临界胶束浓度(CMC)为0.015 mmol/L、表面张力为33.50 m N/m、表面过剩吸附量(Γmax)为2.78×10-6mol/m2、分子最小截面积(Amin)为0.60 nm2。该磺酸盐双子表面活性剂的CMC是结构相似的传统单链表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)CMC(25℃,8.0 mmol/L)的0.2%,是结构相似的磺酸盐双子表面活性剂1,3-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-丙烷(12-3-12(SO_3)_2)CMC(25℃,0.048 mmol/L)的31%。