聚苯乙烯磺酸钠与季鏻盐表面活性剂复合物的结构调控及其抗菌性能

发展非抗生素抗菌策略在减少医疗器械相关的细菌感染并降低对抗生素的过度依赖方面具有重大意义。对医疗器械表面进行功能化,赋予其抗菌性能是非抗生素抗菌所采用的常用方式。聚电解质-表面活性剂复合物的醇溶、水不溶的特点使其在构建抗菌涂层方面具有操作简单、不受器械结构限制的优点,有望应用于各种医疗器械的表面功能化。本文通过构建不同烷基链长季鏻盐表面活性剂与聚苯乙烯磺酸钠聚阴离子复合物,系统研究了复合物在水溶液中的组装行为以及所制备复合物涂层的抗菌性能与表面活性剂组分疏水碳链长度之间的内在关联。通过浊度、等温滴定量热法等测试手段对聚苯乙烯磺酸钠与3种三丁基烷基季鏻盐表面活性剂在水中的组装过程进行了分析,结果表明增加表面活性剂烷基链长将促进聚电解质-表面活性剂复合物形成。通过在常用医疗器械材料表面构建复合物涂层,对比了3种复合物对两种模型菌种的抗菌性能。对于以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌,所制备的3种复合物涂层的杀菌率分别为42.9%、99.97%和99.99%,随着表面活性剂烷基链越长而提高;对于大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌,随着表面活性剂烷基链长度增加,单独季鏻盐表面活性剂的抗菌性能增强,而其对应复合物涂层的抗菌性能有所下降,杀菌率分别为99.3%、92.3%和64.8%。以上结果表明,通过优化结构,此类聚电解质-表面活性剂复合物涂层有望用于减少医疗器械相关感染。

聚合物-表面活性剂二元抗盐体系注入性能评价

针对M油田目的层油藏物性差、非均质强、矿化度高等问题,研究了新型双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)的耐温抗盐性能,并利用霍尔曲线对比研究了聚合物和聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能,分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系提高M油田目的层原油采收率的可行性。研究结果表明:双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)在质量浓度高于3500 mg/L时依然保持较好的抗盐性能,在85℃条件下放置超过45 d,仍能使油水界面张力降至5.73×10^(-3)mN/m,处于超低界面张力范围,可满足高矿化度油藏开发的要求。同时分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能。结果表明,当聚合物溶液质量浓度达到1500 mg/L、岩心渗透率低于200 mD时,单独注入聚合物难度增大;存在表面活性剂情况下,注入性能得到明显改善。该结果为M油田二元复合驱项目方案设计及现场实施提供了室内实验基础。

大庆油田疏水缔合聚合物-碱-表面活性剂三元复合驱提高采收率研究

在大庆油田油层及流体性质条件下 ,研究了疏水缔合聚合物 碱 表面活性剂三元复合体系(ASP)的物理化学性质并进行了驱油效果评价。结果表明 ,疏水缔合聚合物具有良好的耐盐、耐碱性 ,在相同粘度 (例如 4 0mPa·s)下 ,缔合的聚合物用量比部分水解聚丙烯酰胺三元复合体系低 5 0 %～ 70 % ;体系具有良好的抗剪切性和相稳定性 ,在 75d内体系稳定 ,无相分离和沉淀 ;疏水缔合聚合物对ASP体系与大庆原油界面张力无明显影响 ;与部分水解聚丙烯酰胺聚合物相比 ,疏水缔合聚合物ASP体系表面活性剂在大庆油砂上的静态吸附量较低 ,对NaOH的静态吸附量无影响。岩心驱替实验结果表明 ,可比水驱提高采收率 2 0 % (OOIP)以上 。

利用磷硅酸盐-表面活性剂-聚合物复合体系提高原油采收率

"表面活性剂-碱-聚合物"三元复合体系是提高采收率的实用技术之一,但其中强碱NaOH会引起采油设备腐蚀和地层结垢问题,这影响了该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学助剂,用助剂代替碱进行了三元复合体系驱油实验。对表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的缓蚀防垢作用、界面张力、吸附、色谱分离、流动特性和驱油效果进行的研究结果表明,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系具有缓蚀防垢、降低界面张力的效果,且其动静吸附量低。以大庆杏树岗油田的地质特征为基础建立的物理模型上进行了驱油实验,结果证实,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的调驱效果好于现有表面活性剂-碱-聚合物三元复合体系。

原油组成对碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱的影响

采用大庆油田不同区域油水样与碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合体系相互作用,研究了原油组成对三元复合驱增油效果及采出液性质的影响;采用FTIR,GC-MS,XRF等方法对原油油水样、萃取活性组分、萃余油组分及油相中硫元素含量进行表征。表征结果显示,各油水样中的萃取活性组分均具有典型一元饱和羧酸(脂肪酸和环烷酸)峰值特征,喇嘛甸油水样萃余油正构烷烃中的重质组分含量较高,其组成与表面活性剂重烷基苯磺酸盐的组分更接近。实验结果表明,油水样中萃取活性组分及萃余油与三元复合体系间界面张力虽较高,但原油与三元复合体系间却可实现超低界面张力。

聚合物-表面活性剂复合驱用石油磺酸盐研制与评价

以发烟硫酸、辽河减三线馏分油为原料,采取磺化、氧化、逆烷基化和脱磺、中和反应四步工艺合成出了石油磺酸盐,优化了酸油比、温度、合成时间等参数,用红外光谱表征了合成物分子结构,评价了界面性能与驱油效率。室内评价结果表明,合成的石油磺酸盐具有磺酸基特征吸收峰,在无碱条件下与非离子表活剂复配油水界面张力可达超低,且具有较强的驱油能力,较水驱提高采收率20.5%。

聚合物-表面活性剂复合驱注采调控技术研究

J16块为辽河油田首个聚合物-表面活性剂复合驱工业化试验区块,现场调控经验不成熟,实施过程中出现了注入压力低、油井见效低、层间动用差异大、含水率回升较快等问题。将聚合物-表面活性剂复合驱全程变化规律细化为5个阶段,应用数值模拟正交分析方法,量化研究影响开发效果的主要因素。应用精细地质体描述技术、综合注入分析、多因素联动分析和油井受效分析等方法,明确了聚合物-表面活性剂复合驱在准备阶段、含水率下降阶段和低含水率生产阶段的研究重点和调控对策,并在平面、纵向、注采方式上采取增加采油井点、完善注采关系、分注调剖、堵水分采等调整措施。现场试验取得显著效果,阶段增油15.6×104t,低含水率生产38个月,阶段提高采出程度14.7个百分点。该研究为聚合物-表面活性剂复合驱的推广应用提供了借鉴。

聚合物-表面活性剂复合体系的核磁共振研究

用核磁共振 (NMR)研究聚合物 -表面活性剂复合体系的具体实例 ,分别对用于聚合物与表面活性剂相互作用及聚合物 -表面活性剂团簇结构剖析等领域的13C -NMR、13C -及反离子2 3Na+ -弛豫、顺磁共振驰豫 (PR -NMR)、二维核子Overhauser增强核磁共振 (2D -NOESY -NMR)等手段作了详尽的概述。在13C -NMR研究中发现PVP-C12 BE体系中PVP骨架上α -CH、β -CH2 和吡咯环上与N相连的亚甲基吸附在C12 BE胶束表面的碳氢链部位 ,其相互作用驱动力为疏水力。13CNMR、2 3Na+ NMR研究表明在PEG -SDS团簇结构中大部分PEG链节环绕在SDS胶束周围 ,少部分PEG链节吸附在烃 /水界面上 ;2D -NOESY -NMR研究结果表明 ,有少部分PEG链节渗入到SDS胶束内部 ;PR-NMR结果显示少部分PEG链节存在于SDS胶束双电层内 ,PEG -SDS团簇的化学计量组成为PEG/SDS =1 9。13C -NMR研究表明PVP -AS团簇为项链状结构 ,PVP -AS团簇为项链状结构 ,PVP -SDS团簇为膨胀笼状结构。

国外碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱研究进展

介绍了2000-2018年委内瑞拉、加拿大等有大中型油藏国家针对碱-表面活性剂-聚合物(ASP)驱作为油田提高采收率储备技术的实际情况;在介绍ASP驱配方案例的基础上总结了实验结论,特别深入介绍了液氨、有机碱、阿拉伯胶等在ASP驱中的应用研究情况;在ASP驱面临的困境方面介绍了液氨和有机碱减小储层伤害的优势以及ASP体系粉末化和研发ASP驱用新型化学品的策略;提出了在超低界面张力成像设备研究上加快应用"3D+新公式"技术精准测试等具体建议。

碱-助表面活性剂-聚合物体系相性质的研究

本文综述了采用乳化筛选试验法制作活性图,对碱-助表面活性剂-聚合物(APS)驱油体系相性质所作的研究。讨论了活性剂、碱对体系相性质的影响及相性质与界面张力、驱油效率之间的关系。在碱-原油体系中加入低浓度表面活性剂可使活性区加宽,体系最佳含盐量提高。过量碱在体系中起电解质作用。一价阳离子对相性质的影响次序为 K^+>Na^+>NH_4^+。最佳体系的界面张力可达到很低值。

简述聚电解质-表面活性剂复合物为模板合成多级孔结构材料

采用以聚电解质/表面活性剂复合物介晶为模板引导无机硅源前驱体组装的方法,首次合成了具有多级孔结构的介孔二氧化硅SBA-1的单晶颗粒。改变合成条件可调变多级孔结构介孔二氧化硅的形貌及结构,由此合成了一系列具有多级孔结构的介孔二氧化硅样品,并通过直接掺杂法合成了多级结构的介孔杂原子分子筛,并将其应用在催化反应中。将此方法应用于介孔沸石的合成中,成功合成了介孔沸石Silicalite-1。结果表明,聚电解质/表面活性剂为动态模板制备的多级孔结构材料具有单晶体的特征,同时还具有二次孔,有利于物质传输以及物料扩散。与单一孔道的介孔及沸石材料相比,具有多级孔结构的材料在催化、吸附等应用中均表现出优越的性能。

AAA型聚合物表面活性剂的合成及在浮选脱墨中的应用

以α-烯烃磺酸钠(AOS)、丙烯酸(AA)和烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-700)为原料进行自由基水溶液聚合反应,合成了一系列AAA型聚合物表面活性剂并将其用于废纸脱墨。考察其最佳合成工艺,并研究了该产品与非离子表面活性剂复配的脱墨效果。用红外光谱(FT-IR)对所制备的表面活性剂进行分子结构表征,用凝胶渗透色谱分析仪(GPC)测得其分子质量及其分布,通过扫描电镜(SEM)对比其与复配脱墨剂及市售脱墨剂的脱墨效果。结果表明,当n(AOS)∶n(AA)∶n(APEG-700)=1∶3∶1,引发剂用量为2.5%(对单体总质量),聚合温度为80℃,聚合时间为5 h,聚合物pH值为8时,AAA型表面活性剂可达到较好的脱墨效果。将合成产物与月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)按一定比例复配,当m(AAA)∶m(AEO-9)=2∶1,复配脱墨剂用量为0.2%(其他助剂一定)时,脱墨后纸张白度可达72.4%,残余油墨量为51.2 mm^2/m^2。

表面活性剂对水溶性荧光聚合物PPESO_3荧光性质的影响

研究几种不同类型的表面活性剂对所合成的新型水溶性荧光聚合物PPESO3(聚[5,3-二(3-磺酰化丙氧基)-1,4-苯撑乙烯])的作用.结果表明,阴离子表面活性剂SDS可使PPESO3荧光发生猝灭;中性表面活性剂使得聚合物的荧光显著增强;阳离子表面活性剂一般情况下也会使聚合物荧光增强.利用表面活性剂对荧光聚合物的荧光增强作用可使这类聚合物成为一种新型的具有高灵敏性的荧光化学传感器.

CO_2诱导的五嵌段非离子共聚物与阴离子氟碳表面活性剂的相互作用

聚合物-表面活性剂复合物在诸多工业领域都具有重要的应用潜力,但利用CO_2气体调节复合物的相互作用及微观聚集体形貌鲜见报道。本文基于三嵌段共聚物普兰尼克F127制备了五嵌段共聚物聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-block-聚氧化乙烯-block-聚氧化丙烯-block-聚氧化乙烯-block-聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(PDEAEAM-b-F127-b-PDEAEMA)。通过聚合物溶液pH和电导率的变化研究了PDEAEAM-b-F127-b-PDEAEMA的CO_2刺激响应性,应用动态光散射和透射电子显微镜考察了PDEAEAM-b-F127-b-PDEAEMA与阴离子氟碳表面活性剂在CO_2刺激作用下的相互作用。结果表明,CO_2/N_2的交替通入可以使PDEAEAM-b-F127-b-PDEAEMA产生相应的质子化/去质子化过程,从而可逆地改变PDEAEAM-b-F127-b-PDEAEMA溶液的pH值和电导率;质子化/去质子化过程可以"开关"共聚物与阴离子氟碳表面活性剂之间的静电吸引作用,使体系中的聚集体在球形胶束与蠕虫状胶束之间发生可逆转变。CO_2可控的聚合物-表面活性剂复合物的形貌转变为构建气体响应的软材料提供了一种新的思路。

表面活性剂对海藻酸钠稀水溶液剪切粘度的影响

通过粘度法考察了不同pH值时,阴离子聚电解质海藻酸钠(NaAlg)与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(TritonX-100)以及它们的复配体系的相互作用.研究表明,在酸性条件下,SDS和TritonX-100与NaAlg之间主要是疏水作用,随着表面活性剂浓度的增加,体系粘度下降直到基本不变,CTAB与NaAlg主要发生静电作用和疏水作用,体系粘度随CTAB浓度的增加呈现先上升后下降的趋势.在实验条件下,TritonX-100浓度为0.05mmol·L-1时,SDS的加入,使得NaAlg/TritonX-100体系的零剪切粘度下降,而CTAB的加入,在pH=3.0和5.0时,NaAlg/TritonX-100体系的零剪切粘度出现上升,在pH=6.4时,该体系零剪切粘度下降.

氨基酸型表面活性剂用于提高原油采收率

报道了由脂肪胺和丙烯酸甲酯合成的N-长链烷基-β-氨基丙酸（AAPZ）的界面活性、放置稳定性和驱油性能,实验温度45℃。小试、中试、规模生产的AAPZ在大庆采油四厂回注污水中的3.0和0.5 g/L溶液,在加入或不加2.0 g/L HPAM或抗盐聚合物时,与黏度10 mPa.s的大庆采油四厂模拟原油间的界面张力均达到10-3mN/m超低值,且至少维持220天。在均质人造砂岩岩心上,在水驱之后分别注入0.35 PV AAPZ（5.0 g/L）/抗盐聚合物（3.0g/L）二元体系或NaOH（10）/ORS-41（3.0）抗盐聚合物（3.0）三元体系,采收率增值分别为23.1%和19.9%。在人造非均质大岩心上,按水驱-聚驱-AAPZ/抗盐聚合物二元驱-聚驱-水驱的程序驱油,改变前置HPAM段塞尺寸（0.1-0.725PV）,注入0.21-0.348 PV AAPZ（3.0）/抗盐聚合物（2.0）主段塞时,水驱后采收率增值差别很小,在29.2%-30.6%范围,而主段塞中抗盐聚合物浓度为1.5和1.0 g/L时,水驱后采收率增值分别为最高（31.7%）和最低（25.6%）。该二元体系的岩心注入压力,明显低于相同浓度的聚合物溶液。

烷基芳基磺酸盐超支化表面活性剂的合成与表征

以端羟基超支化聚合物(HBP)、二氯亚砜、间羧基苯磺酸钠为原料,经过酰氯化和酯化反应对HBP进行部分端基改性,制备出一种具有新型结构的烷基芳基磺酸盐表面活性剂(AAS-HBP).用红外光谱、元素分析对产物进行表征,并对其表面活性进行研究.结果表明,该烷基芳基磺酸盐超支化表面活性剂的临界胶束浓度比传统的烷基芳基磺酸盐表面活性剂(SDBS)低1个数量级,具有更高的表面活性.

有机硅-无机硅纳米复合物的制备及结构表征

利用溶胶-凝胶法原位制备有机硅-无机硅纳米复合物,采用XRD和傅立叶变换红外光谱仪对其进行结构分析,利用透射电子显微镜表征了有机硅-无机硅纳米复合物的形貌,全量程界面张力测量仪测定了α-烯烃烷基磺酸盐与有机硅-无机硅纳米复合物的复配体系与大庆油水体系的油水动态界面张力.结果表明:该方法制备的有机硅-无机硅纳米复合物颗粒大小在40nm以下;有机硅-无机硅纳米复合物与α-烯烃烷基磺酸盐复配体系,能使大庆油田油水体系的油水界面张力降低至10-4mN/m数量级.

在混凝和絮凝处理中使用的阴离子聚合物-阳离子表面活性剂复合物

本文对使用聚电解质和由聚丙烯酰胺和十六烷基三甲基溴化铵（HTAB）的形成的表面活性剂复合物通过沉淀处理水中kaolin微细颗粒的去除率。已经使用一种复合溶液进行了试验，该溶液中表面活性剂的浓度远远高于临界聚集的浓度（CAC）。通过使用视频显微镜和影像分析方法研究了絮凝处理的动力学。结果显示出絮体形成的最佳持续时间。测量了絮体的沉淀速度，污泥量，以及悬浮液初始和最终的浊度。

聚合物-表面活性剂二元体系抑制难溶性药物固体分散体的胃肠道析晶

本研究分别以羟丙甲纤维素醋酸琥珀酸酯[HPMCAS (MF)、HPMCAS (HF)]、甲基丙烯酸氯化三甲胺基乙酯共聚物(Eudragit L100-55、Eudragit S100)、羟丙甲纤维素邻苯二甲酸酯(HPMC P55)为聚合物载体,采用热熔挤出技术制备单载体固体分散体,进一步加入不同比例的表面活性剂制备二元体系固体分散体,利用差示扫描量热和X 射线粉末衍射法对其物理状态进行表征,并通过体外模拟胃肠液过饱和溶出试验研究表面活性剂的种类及浓度的析晶抑制能力。结果表明,含有表面活性剂二元载体的析晶抑制能力显著高于单一的聚合物载体。不同表面活性剂的析晶抑制能力为:维生素E 聚乙二醇1000 琥珀酸酯(TPGS)>聚乙烯己内酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物(Soluplus)>泊洛沙姆188(poloxamer 188)>十二烷基硫酸钠(SDS)。对于同一种表面活性剂而言,随着表面活性剂浓度不断增加,析晶抑制能力逐渐增加,但增加到一定程度后其析晶抑制能力趋于稳定。本研究构建了基于聚合物-表面活性剂二元体系的固体分散体,更好地解决了弱碱性难溶药物在胃肠道析晶的问题,为无定形固体分散体的产业化提供了理论指导。