系列羟基磺基甜菜碱表面活性剂的合成及胶束化行为研究

采用长碳链烷基叔胺和2-羟基-3-氯丙磺酸钠为原料,合成了3种不同碳链长度的羟基磺基甜菜碱表面活性剂。采用元素分析,MS,1HNMR和FTIR对其结构进行了分析表征。测定了不同温度下各表面活性剂水溶液的临界胶束浓度(cmc),并研究了它们的胶束化行为。结果表明,在25℃下,随着疏水链长由C8增加到C14,cmc由1.32×10-2mol·L-1降低到1.67×10-4mol·L-1,最低表面张力(γcmc)由35.9 mN.m-1降低到34.6 mN.m-1;随着温度的升高,同一表面活性剂的cmc略有上升,γcmc略有下降。胶束化热力学计算结果表明其胶束的形成过程为熵驱动过程。

磺基甜菜碱型两性离子表面活性剂的合成及其聚合的研究

表面活性剂的化学结构与其物化性能密切相关,两性离子表面活性剂由于其头基阴、阳离子共价键合的特殊结构备受关注。本文以11-溴-1-十一醇和二甲胺为原料,通过甲基丙烯酰氯(MA)和丙烯酰氯(A)的醇解反应引入可聚合基团,最后与1,4-丁磺酸内酯开环反应合成了两种新型的两性离子表面活性剂SB114MA和SB114A,利用核磁共振氢谱表征其纯度较高,计算其产率均可达70%。通过与水和交联剂共混利用紫外光引发自由基聚合实现了可聚合型表面活性剂的固化成膜。红外光谱图中波数为1633 cm-1的碳碳双键在聚合后消失证实了聚合反应的发生。利用扫描电子显微镜和万能试验机表征膜的截面形貌和机械性能,结果表明制备的聚合物薄膜均相且机械性能良好,其断裂强度为2.6 MPa,断裂伸长率为9.2%。

适合低渗透砂岩油层的新型磺基甜菜碱表面活性剂的研究

报道了以中部有芳环的长链烷基为亲油基的一种新的驱油用磺基甜菜碱SLB-13，给出了化学结构，讨论了亲油基最佳结构。45℃时该表面活性剂水溶液在0．05～3．0g／L宽浓度范围可产生超低（10^-3mN／m）油水界面张力。在尺寸4．5×4．5×3．0（cm）、纵向渗透率变异系数0．72、平均渗透率29×10^-3～45×10^-3μm^2的石英砂胶结岩心上，使用黏度10mPa·s的模拟油，在45℃考察了水驱之后注入0．3PV化学剂段塞提高采收率的幅度及段塞注入性和提高波及体积能力（通过Ps／Pw值即注剂注水最大压差比），结果如下。1．0和3．0（g／L）SLB-13段塞仅提高采收率4．62％和3．41％，Ps／Pw值为0．37和0．43，注入性好但不能提高波及体积；0．4HPAM（M=4．8×10^6）段塞提高采收率7．22％，Ps／Pw=1．05；3．0＋0．4、1．0＋0．4、1．0＋0．8SLB-13＋HPAM复合段塞分别提高采收率8．68％、11．74％、16．20％，Ps／Pw值分别为1．04、1．37、2．30，最佳段塞为1．0＋0．4S阻13＋HPAM。SLB-13可用于大庆低渗油藏提高采收率。表3参6。

磺基甜菜碱SB系列复配表面活性剂界面特性研究

针对单一磺基甜菜碱SB表面活性剂界面特性差的缺点,通过仪器检测和理论分析的方法,研究了2种磺基甜菜碱SB系列复配后表面活性剂体系的界面特性及其与聚合物的配伍性,并研究了在SB4—SB1复配体系中加入少量牺牲剂磷酸钠对体系界面张力的影响规律。结果表明,SB4与SB1复配效果较好的3种复配比分别为96∶4,95∶5和94∶6,按照这3种复配比分别在质量分数为0.05%,0.1%和0.3%的条件下配制复配体系,这些复配体系与大庆油田原油间的界面张力均能达到10-3mN/m超低界面张力;随着放置时间的延长,复配体系与原油间的界面张力呈现先减小后增大的趋势;加入磷酸钠后复配体系与原油间的界面张力值明显低于未加磷酸钠的复配体系,且加入磷酸钠的最佳质量分数为0.2%;与SB4—SB1复配体系相比,在SB4—SB11复配体系中加入聚合物后,复配体系与原油间的界面张力更低,驱油效果更好。

磺基甜菜碱Gemini表面活性剂的合成与应用性能

为了改善储层的非均质性差异,有效提高碳酸盐储层的酸化解堵效果,以长链烷基二甲基叔胺、3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一系列磺基甜菜碱双子表面活性剂(2Cn-SGS,其中n为疏水链中碳原子数,n=12,14,16,18)自转向酸主剂。以2C16-SGS为例,采用FTIR对中间产物(C16-SGS)及2C16-SGS的结构进行表征。通过表面张力法测定2Cn-SGS的表面活性,结果表明,2Cn-SGS具有良好的表面活性,随着疏水链的增长,2Cn-SGS的CMC和表面张力均减小,且胶束化能力增强。可用于黏弹性表面活性剂自转向酸酸化技术,具有良好的转向分流能力,优选配方为4%2C16-SGS+20%盐酸+20%Ca^2+,而且高黏胶束遇煤油等烃类能够自动破胶降黏,易返排对地层无伤害。

两性表面活性剂羟基磺基甜菜碱的合成

对合成羟基磺基甜菜三的两条合成路线进行了尝试，分别用３－氯－２－羟丙磺酸我保间体法和阳离子中间体法合成了长链烷基－，酰基－和乙氧基取代酰基羟基磺基甜菜碱等６个品种。用ＧＣ，ＴＬＣ，ＩＲ，Ｈ＾１－ＮＭＲ及元素分析等多种分析手法中对中间产物和终产品进行了结构和纯度分析，主宰了在合适的反应条件下，两条反应路线均能得到高产率的羟基磺基甜菜碱。

新型松香基磺基甜菜碱两性表面活性剂的合成及其性能

以天然产物松香中的重要衍生物脱氢枞酸为原料,制得新型松香基磺基甜菜碱表面活性剂(DE-3-N-S)。利用1H NMR确定了结构,同时通过溶解度、表面张力和油水界面张力测试研究了它的水溶性、表面活性及降低油水界面张力的能力。实验结果表明,DE-3-N-S具有较强的聚集能力和界面吸附能力,溶解度、临界胶束浓度和最大吸附量分别为2.30 mmol/L,1.26 mmol/L,2.51μmol/m2。DE-3-N-S/重烷基苯磺酸钠混合体系与大庆三类油层原油(密度0.845 g/cm3)之间的油水界面张力最低可达0.0003 mN/m。

连结基对甜菜碱型双子表面活性剂表面活性和泡沫性能的影响

以3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠、油酸酰胺丙基二甲基叔胺和溴代烷为原料合成了一系列甜菜碱型双子表面活性剂C_s-BGS(C为连结基中亚甲基,s=2,4,6)。采用FT-IR和~1H NMR对产物进行了结构表征。分别使用吊片法和电导率法测定产物在25℃水溶液中的临界胶束浓度(cmc)。结果表明,随着连结基长度的增加,其平衡表面张力(γcmc)及cmc增加。C2-BGS的cmc最低,降低表面张力的效率(pc_(20))较高,在空气-水界面处有强烈的吸附,并且泡沫性能相对较好。此外,通过pc_(20)、极限占有面积(A_(min))、标准吸附自由能(ΔG^0_(ads))和标准胶束化自由能(ΔG^0_(mic))估算C_s-BGS的吸附和胶束化行为。结果表明,C_s-BGS的这些性质受连结基长度影响很大,且促进吸附行为的能力更强。

双十四烷基双磺基甜菜碱表面活性剂合成

磺基甜菜碱分子结构中具有强酸根基团,是典型阴离子性和阳离子性极性集于一身季胺内盐型两性表面活性剂。磺基甜菜碱具有耐酸碱、钙皂分散性强、毒性低,化学稳定性好等优点;因而日益受到人们的重视,在日用化工及其它行业中的应用前景看好。本文主要介绍一种新型表面活性剂—双十四烷基双磺基甜菜碱的合成工艺条件。考察反应时间、温度等工艺条件对反应产物收率的影响。并通过红外光谱图验证了产物结构。通过优化工艺条件,在125℃反应16h甜菜碱的收率达到95.8%。

新烷氧化磺基甜菜碱两性表面活性剂合成（Ⅰ）

在经典磺化甜菜碱型两性表面活性剂分子的疏水基部分引入氧乙基官能团以合成新型烷氧化磺基甜菜碱两性表面活性剂。该新化合物的纯度和结构由薄层色谱（ＴＬＣ）、元素分析（ＥＡ）、红外光谱（ＩＲ）、质谱（ＭＳ）和核磁共振（ＮＭＲ）等方法鉴定。性能实验表明本实验所合成的新型表面活性剂是优良的钙皂分散剂（ＬＳＤＡ），具有优良的钙皂分散性能（ＬＳＤＲ＝４）、抗硬水性能和较好的水溶性。

双酰胺型磺基甜菜碱表面活性剂的合成与性能

以辛酸、N,N-二(3-氨丙基)-甲胺和1,3-丙烷磺内酯为主要原料,通过两步反应设计了一种新型双酰胺型磺基甜菜碱表面活性剂。采用红外光谱、质谱、核磁等方法确证产物结构,并对双八酰胺磺基甜菜碱的表面化学性能、应用性能进行了研究。结果表明,该产品具有较高的表面活性,25±0.2℃时临界胶束浓度cmc为1.02×10-3mol.L-1,γcmc为30.13mN.m-1,且具有良好的润湿性、抗硬水性以及钙皂分散性。

月桂酰胺丙基-2-羟基-3-磺基甜菜碱的合成及性能研究

以月桂酸为原料,与N,N-二甲基-1,3-丙二胺在氢氧化钾为催化剂的碱性条件下缩合反应生成月桂酸酰胺丙基二甲基胺(PKO12),再与3-氯-2-羟基丙磺酸钠进行季铵化反应合成月桂酰胺丙基-2-羟基-3-磺基甜菜碱(LHSB)。通过讨论反应方式及反应条件(时间、温度、用量)等对转化率的影响,得出了缩合反应和季铵化反应的优化合成工艺条件。最终产物LHSB的临界胶束浓度(CMC)为1 mmol/L、CMC下的表面张力为18.16 mN/m、起泡高度为10.5 cm、稳泡性能达到0.90,具有广泛的应用前景。

新型两性表面活性剂椰油酰胺基丙基甜菜碱CAB—30

新型两性表面活性剂椰油酰胺基丙基甜菜碱ＣＡＢ—３０椰油酰胺基丙基甜菜碱（商品名ＣＡＢ－３０）是当今国际上流行的洗发、护发用品中使用较广泛的一个两性表面活性剂品种。其温和的性能优异于其它两性表面活性剂，能在发类用品中达到理想的效果。德国ＧＯＬＤＳＣＨＭ...

对-(月桂基)苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱的合成与表面活性

以月桂酸、苯、聚乙二醇为原料,合成了4种具有不同氧乙烯数(分别为1,2,3,4)的对-(月桂基)苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱两性离子表面活性剂。用FTIR,1HNMR和ESI-MS对产物进行了结构鉴定。用吊片法测定了30℃时它们在水溶液中的临界胶束浓度(cmc)和表面张力(γcmc)。结果表明,水溶液中它们的cmc都达到了10-6mol·L-1,γcmc为29～35 mN·m-1;随着聚氧乙烯单元的增多,4种表面活性剂的cmc先变化不大后开始减小,而饱和吸附量则先增大后减小,分子在溶液表面的极限占有面积先减小后增大,相应的γcmc先减小后增大。

耐温抗盐改性甜菜碱表面活性剂MBS16的合成及室内性能评价

为提高磺基甜菜碱表面活性剂在胜利油田高温高盐油藏的水溶性,在磺基甜菜碱分子中引入了羟基,采用"两步法"合成了具有高界面活性的驱油用表面活性剂—十六烷基羟基磺基甜菜碱(MBS16),通过红外光谱、核磁共振光谱对该表面活性剂的结构进行了表征,利用界面张力仪和Ross-Miles泡沫仪研究了其油水界面活性和泡沫性能,并在气测渗透率约为1500×10^(-3)μm^2的填砂管中进行了驱油实验。结果表明,合成的产物与所设计的目标分子结构相吻合,在胜利油田孤岛、孤东、胜坨的油水条件下,0.3%MBS16溶液与原油间均能达到超低的界面张力,具有良好的耐温抗盐性;在0.15%聚合物(HPAM)溶液中加入0.3%MBS16后体系的黏度略有增加;同等注入段塞(0.3 PV)条件下,在水驱采收率48.6%的基础上,0.3%MBS16+0.15%HPAM二元体系提高采收率(16.5%)较单一聚合物体系(0.15%HPAM)提高采收率(7.1%)增加9.4%。此外,MBS16还具有很强的发泡能力,与阴-非表面活性剂B4的复配体系具有很好的稳泡性能。

脂肪酰胺丙基甜菜碱表面活性剂合成工艺和性能研究

以月桂基和豆蔻基两种脂肪酰胺二甲基叔胺、氯乙酸、液碱等为原料,一步法制备脂肪酰胺丙基甜菜碱表面活性剂,利用正交试验考察了物料摩尔比、反应p H、反应温度对产品产率的影响,得出季胺化反应较优工艺条件:nPKO∶n氯乙酸=1∶1.08,反应温度为80~85℃,反应pH为8.5~9.5。并研究了两种酰胺丙基甜菜碱的发泡性能、稳泡性能、表面活性以及乳化性能,结果表明:具有较长碳链的疏水基的豆蔻基酰胺丙基甜菜碱,发泡性能略优于月桂基酰胺丙基甜菜碱,乳化性能略差些。

两类甜菜碱型表面活性剂缓蚀行为的研究

采用电化学和失重法研究了月桂酰胺甜菜碱和月桂基二甲基甜菜碱在硫酸溶液中对碳钢的腐蚀电化学行为和吸附规律．实验表明，它们均具有较好的缓蚀性能，月桂酰胺甜菜碱优于月桂基二甲基甜菜碱．它们属阳极控制型缓蚀剂，吸附过程为放热反应，属化学吸附。

一种新型磺酸类表面活性剂合成方法及应用

磺酸型表面活性剂是驱油体系中常用的表面活性剂,利用3-氯-2-羟基丙基磺酸钠为中间体,合成了油酸酯型磺酸盐和油酸酰胺羟丙基磺基甜菜碱,并利用红外光谱进行了结构表征,同时对其水溶性、乳化性、界面张力及耐温性进行了研究。结果表明,油酸酯型磺酸盐具有较好的水溶性和乳化性、与石油磺酸盐复配对孤岛原油的油水界面张力能显著降低,洗油效率大幅提升。本体系可大幅度地降低油水间界面张力,减小油珠通过狭窄孔径时界面变形所需的功,使大量油珠运移、聚并,形成连续油墙而达到驱油目的。为此,以其为主表面活性剂的复合驱油技术一直受到极大重视。合成了一种新型油酸-2-羟基-3-磺酸钠丙酯,产品转化率92%,并对其结构进行了表征,有特征官能团。本品乳化能力强,且随着碳链的增长,乳化性增强。其中油酸-2-羟基-3-磺酸钠丙酯的乳化性最好。油酸-2-羟基-3-磺酸钠丙酯通过与石油磺酸盐复配,具备较强的界面活性,本磺酸型表面活性剂驱油体系具备显著降低油水界面张力的能力,能改变油砂表面润湿性的能力,具有较强的界面活性。通过测试磺酸型表面活性剂在地层温度下的界面性能及稳定性,表明此新型磺酸类表面活性剂有较好的热稳定性,能在地层温度下稳定发挥驱油效果。

新型甜菜碱两性表面活性剂的合成

本文以脂肪醇缩水甘油醚（Ｉ）为原料，经开环和羧甲基化两步反应合成了三种含有羟丙基的甜菜碱型两性表面活性剂（Ⅱ）。