助表面活性剂对阴/阳离子表面活性剂复配形成微乳液的影响

测定了十二烷基磺酸钠 (AS) /十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) /短碳链醇 /正庚烷 /水体系和十二烷基硫酸钠 (SDS) /CTAB/短碳链醇 /正庚烷 /水体系的微乳液拟三元相图 ,比较了不同短碳链单一醇及混合醇作助表面活性剂时对微乳液形成的影响。同时用盐度扫描方法探讨阴 /阳离子表面活性剂 /助表面活性剂 /正庚烷/水 /不同价态盐类 (NaCl,CaCl2 ,AlCl3 )复配体系形成中相微乳液的规律 ,获得了有关醇在微乳形成中的作用、盐宽及盐的价态如何影响中相微乳区域等有益结果 ,为微乳液的研究及应用提供了理论数据。

尾链长度高度不对称的阴/阳离子表面活性剂自组织

通过引进新的溶液制备方法,以光散射、流变、电镜等方法研究了烷烃链长度不对称的阴/阳离子表面活性剂等摩尔混合体系,其中阳离子为二十二烷基三甲基溴化铵(C22TABr),阴离子是烷基羧酸钠(Cn–1COONa,n=4,6,8,10,12,14,16).结果表明,烷烃链长度高度不对称时(C22/n4)生成了球状胶束,随着降低不对称度,聚集体向棒状、蠕虫状直至囊泡转变.在构成囊泡的体系中,随着降低链长不对称度,聚集体尺寸明显增大.机理分析表明,阴/阳离子对的几何形状决定了聚集体的形貌以及它们的转变.

阴/阳离子表面活性剂复配体系的物化性能——不同乙氧基化数对溶解性及表面张力的影响

研究了十二烷基甲基聚氧乙烯氯化铵与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐复配体系在不同乙氧基化数的溶解性、表面张力及临界胶束浓度。复配体系的溶解性随乙氧基化数的增加而增加,乙氧基化数为2的阳离子与乙氧基化数为2、3的阴离子复配,在较大的浓度范围内可以在水中形成透明的均匀溶液;乙氧基化数为5的阳离子与乙氧基化数为2、3的阴离子复配,在活性物质量分数为25%以下时完全透明。复配体系的临界胶束浓度(cmc)及其表面张力(γcmc)较单一组分低得多,且表面活性随乙氧基化数增加而下降。未经提纯的阴、阳离子表面活性剂,复配后其γ-c曲线中最低值现象明显减弱至消失。

阴/阳离子表面活性剂复配微乳液增溶性定量分析

利用Winsor相图及最佳增溶参数曲线对比了4种常见阴离子表面活性剂——十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基磺酸钠（SLS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、乙氧基化烷基硫酸钠（AES）微乳液的增溶性能,增溶能力为SDBS〉AES〉SDS〉SLS。选取增溶能力较小的SDS、SLS分别和阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）复配微乳液,当达到最优复配比时,SDS/OTAC、SLS/OTAC体系的最佳增溶参数（SP＊）较SDS、SLS体系分别增加了150%、170%,最佳盐度（S＊）分别减少了91%和95%。研究还发现,当温度在20~50℃时,SDS/OTAC复配微乳体系的最佳增溶参数略微减小,最佳盐度稍微增加;温度超过50℃后,最佳增溶参数急剧减小,最佳盐度迅速增大。

阴阳离子表面活性剂对煤层自转向酸液的性能影响及优选

针对煤矿粉尘污染严重问题,研究了煤层OAPB自转向酸液均匀布酸,从而提高煤体含水率,借助黏度、荷电性、官能团等方法研究了不同阴阳离子表面活性剂对自转向酸液增黏、润湿性能的影响规律,探究了性能变化的内部原因,并根据测试结果进行了优选。结果表明:阳离子表面活性剂会直接导致自转向酸液破胶,阴离子表面活性剂的添加使自转向酸液黏度增加;SSA/SDBS润湿性能较好,表面张力最低为24.12 mN/m;SSA/SDBS-16表面张力值总体较高,自身润湿性能差,对煤体的吸附性能也较弱;通过红外实验发现在SSA/SDBS作用下OAPB分子更倾向于形成氢键,并通过三轴渗流实验验证了自转向酸液的渗流效果。

Gemini阳离子/含氟阴离子表面活性剂混合体系的界面润湿调控及解水锁机制研究

为有效解决低渗透致密砂岩气藏开采普遍存在的水锁伤害问题,研究了Gemini阳离子表面活性剂双季铵盐BQ-16和含氟阴离子表面活性剂全氟辛基磺酸钾(PPS)在降低表面张力和润湿调控方面的协同作用,并探究了BQ-16/PPS表面活性剂混合体系的润湿调控及解水锁机制。结果表明,当PPS的摩尔分数(α_(PPS))为0.7时,BQ-16/PPS表面活性剂混合体系的表面张力达到最低,低于任一纯组分,此时BQ-16/PPS表面活性剂混合体系接近电中性;BQ-16和PPS在岩心表面润湿调控方面表现出协同效应,当BQ-16/PPS表面活性剂混合体系总浓度为1×10^(-4)mol·L^(-1)、α_(PPS)为0.7时,盐水滴接触角最大,达到84.23°;BQ-16/PPS表面活性剂混合体系(α_(PPS)=0.7)在石英砂表面的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,低浓度时为单分子层吸附,高浓度时为多分子层吸附;BQ-16/PPS表面活性剂混合体系(α_(PPS)=0.7)可将岩心的液体饱和度降至0.410,并将渗透率恢复值提高至0.78,说明BQ-16/PPS表面活性剂混合体系可有效解决水锁伤害,这主要与混合体系能够显著降低表面张力并通过在岩心表面的吸附改变岩心表面润湿性有关。

阳离子表面活性剂中活性物测试方法综述

目前阳离子表面活性剂活性物测定方法主要有两相滴定法、胶体滴定法、电位滴定法和液相色谱法等。综述各种测试方法的原理、测试现象等,并对各分析方法的适用范围、优点和缺点进行比较,为阳离子表面活性剂生产、研发过程中选取适当的测定方法提供参考。

聚醚有机硅表面活性剂与经典阴离子表面活性剂复配体系

聚醚有机硅表面活性剂因其良好的表面活性近年来受到广泛关注。为了进一步扩展其下游应用空间,开发复合表面活性剂配方,文章将一种寡聚醇聚醚三硅氧烷表面活性剂与经典阴离子表面活性剂(烷基糖苷磺酸盐和醇醚磷酸盐)复配,详细探究了二元表面活性剂混合体系的混合吸附参数和混合胶束参数。随后围绕精选的复配比例,对二元表面活性剂的分散(泡沫、乳液、悬浮液)性能在常见模型体系中进行了初步探究,为聚醚硅表面活性剂体系的应用开发提供了重要的基础参考。

季铵盐阳离子表面活性剂在涤纶碱减量中的应用

为了降低传统涤纶碱减量中碱剂的用量,采用十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、十六烷基二甲基苄基氯化铵(1627)、十八烷基二甲基苄基氯化铵(1827)三只季铵盐阳离子表面活性剂作为涤纶织物碱减量促进剂,研究了氢氧化钠和促进剂用量、促进剂分子结构以及保温时间等因素对涤纶织物碱减量的影响,并测试了涤纶织物的减量率,分析比较了碱减量后织物的服用性能与染色性能。结果表明,促进剂疏水链越长,对碱减量促进作用越显著,即促进效果大小为:1827>1627>1227。碱减量过程中,促进剂的使用可以改善涤纶织物减量后的亲水性、白度、强度等,且处理后涤纶织物染色K/S值明显高于传统液碱处理的涤纶织物,说明在达到相同碱减量效果的条件下,促进剂1827的使用可以有效降低碱剂的用量。

阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的相互作用(Ⅱ)——稀溶液性质

介绍了阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂相互作用的稀溶液性质。在水溶液中,阴/阳离子表面活性剂混合体系因分子间极性基正/负离子的强静电吸引作用,易形成棒状胶束,浓度超过cmc后,可能发生聚集,出现浑浊、分相等情况,使用短链表面活性剂、引入聚氧乙烯链及非等摩尔复配在一定程度上可避免这种现象。均相阴/阳离子表面活性剂混合溶液,对非极性有机物的增溶存在增效作用,但对极性有机物的增溶能力则有可能下降;在一定浓度及混合比范围内还可能出现类似非离子表面活性剂的浊点效应。

阳离子表面活性剂在石英表面吸附行为的分子动力学模拟

为深入了解支链化对阳离子表面活性剂在水/石英界面吸附性质的影响,用分子动力学方法模拟十六烷基醚羟丙基季铵盐(C_(16)PC)和支链十六烷基醚羟丙基季铵盐(C_(16)GPC)在水/石英界面的单层和双层吸附行为,分析了不同浓度(即分子排列紧密程度)下表面活性分子的倾斜角、界面层厚度、水分子和尾端碳原子密度排布。结果表明:C_(16)GPC在较低浓度(分子平均占有面积0.466 nm^(2))形成紧密的吸附单层,明显低于C_(16)PC(0.272 nm^(2)),说明支链结构有利于阳离子表面活性剂在水/石英界面的吸附,且在高浓度下C_(16)GPC被压缩的优先顺序依次为:主链>长支链>短支链。直链的C_(16)PC在较紧密的吸附单层上形成类似半胶束的双层结构;而支链的C_(16)GPC则是通过上下层长支链尾对尾的方式形成双层结构。

阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的相互作用(Ⅳ)——应用性能

介绍了阴/阳离子表面活性剂混合溶液在实际应用中的几个典型例子,包括在合成纳米材料中的应用、在萃取分离中的应用、作为药物传输载体的可能性、在乳化沥青中的应用等。最后指出,对阴离子/阳离子混合体系的研究迄今仍偏重于理论或基本性质以及一些实验室方面的应用研究,对该体系的实际工业产品中的使用研究总体较少,远远落后于基础研究,需要进一步深入。

阳离子表面活性剂遮蔽作用导致的酸化缓速研究

为了减轻传统稠化酸在碳酸盐岩多孔介质中的吸附滞留伤害,降低其对于致密碳酸盐岩改造后渗透率的伤害。提出采用阳离子表面活性剂遮蔽在岩石表面进行改性进而缓速的方式,以鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩为研究对象,根据基本性质测试确定不同碳链长度阳离子表面活性剂界面改性能力,并利用分子模拟技术结合原子力显微镜、润湿角观测提出阳离子表面活性剂缓速机理,再通过动静态缓速性能测试和伤害评价实验研究阳离子表面活性剂缓速性能及地层伤害程度。研究结果表明:(1)碳链长度会影响表面活性剂分子吸附形态,进而改变其界面吸附效果,十四烷基三甲基氯化铵可在岩石表面形成直立致密吸附层,润湿改性效果最佳;(2)阳离子表面活性剂以界面吸附作用对岩石表面进行掩蔽覆盖,增加其疏水性能,阻碍H+接触到岩石表面,控制表面反应速率,达到缓速目的;(3)相较于常规酸,阳离子表面活性剂具有良好的动静态缓速性能,各项动力学参数降低50%~60%,减低了对碳酸盐岩孔喉伤害。研究认为:季铵盐阳离子表面活性剂具备分子量低、界面吸附能力强的优势,在保持缓速能力的同时,有效降低稠化酸对地层伤害程度;该项研究有助于认识表面活性剂缓速性能、改进缓速酸体系、提高碳酸盐岩储层改造效果等都具有积极的意义。

二茂铁基阳离子表面活性剂改性碳纳米管-硫复合材料对锂硫电池性能的影响

以N,N-二甲基二茂铁甲胺与溴代十二烷合成阳离子表面活性剂(甲基二茂铁)十二烷基二甲基溴化铵(FC-DBAB)。用FC-DBAB和十二烷基三甲基溴化铵分别对碳纳米管/硫复合颗粒进行表面改性。利用接触角仪和Zeta电位仪对改性和未改性产品的表面性质进行分析;以改性材料为正极制备组装锂硫电池,并进行电化学性能测试。结果表明,表面改性使碳纳米管/硫复合颗粒表面电负性增大,含有二茂铁基团的表面活性剂改性效果更为显著;改性后的锂硫电池在高倍率下充放电性能更好,二茂铁基团还起到吸附多硫化物、抑制穿梭效应的作用。FC-DBAB-CNTs@S电池在1 C下充放电循环300圈,单圈衰减率为0.1%,比DTAB-CNTs@S电池下降30%。

无盐阴/阳离子表面活性剂稳定的粘弹性乳液

通过酸碱中和反应制备了阴/阳离子表面活性剂十四烷基三甲基月桂酸铵,发现其对石蜡油/水体系具有很强的乳化能力,通过简单振荡便能形成均一、稳定的乳液.光学显微镜观察发现乳液液滴的直径从几微米到几百微米不等,形成密堆积结构.增大表面活性剂含量使液滴的平均尺寸和多分散度降低.流变学研究表明,乳液具有明显的剪切稀释行为,在同一水体积百分含量下,随表面活性剂含量的增加,乳液粘度增大,且表现出一定的屈服应力.振荡剪切结果表明乳液具有明显的粘弹性,在整个频率测量范围内,弹性模量均高于粘性模量.此外,我们还考察了水体积百分含量对乳液性能的影响.

低聚阳离子表面活性剂合成进展

低聚表面活性剂作为一类高效低耗的新型表面活性剂,在三次采油、医药、工业缓蚀等领域展现出良好的应用前景。低聚表面活性剂由两个或更多两亲基元通过联接基团以化学键的方式联接而成,其结构介于单链表面活性剂和聚表面活性剂之间。联接基团拉近了分子中多个两亲基元的距离,使其表现出更强的聚集能力。同时,联接基团结构和分子空间拓扑结构更加多样化,使其具备了更加丰富的构象和聚集形貌转变过程。上述特性使其作为高效低耗型油田化学剂和响应性软物质材料方面独具优势,但其合成难度大,限制了该类表面活性剂的系统研究。基于此,详细归纳了线状、星状和环状3类不同空间拓扑结构的低聚阳离子表面活性剂的合成方法。着重介绍了以多元醇、多元胺、多元酚、多元环氧化合物、多元羧酸(酯)等作为原料,利用其所含的羟基、氨基、羧基、酯基等活性反应基团来制备作为联接基团骨架的星状中间体,然后将中间体末端进行季铵化反应,制得星状低聚阳离子表面活性剂。通过对3类低聚表面活性剂合成路线的总结,建议将来利用酯化反应、酰胺化反应、席夫碱反应、开环反应等的组合来设计合成具备刺激响应性及良好生物相容性的低聚阳离子季铵盐表面活性剂。

阳离子表面活性剂促进高岭石表面絮凝过程研究

在传统尾矿处理过程中存在微细粒矿物难以沉降的问题,以高岭石为例,研究了使用聚丙烯酰胺作为絮凝剂的条件下,加入丁胺、十二胺、十四胺、十六胺以及十八胺等阳离子表面活性剂对高岭石悬浮液沉降过程的影响。通过第一性原理计算发现,阳离子表面活性剂在高岭石表面的吸附主要是以离子型的氢键为主,随着碳链的增长,其键级略有增长,其吸附能也不断增加,说明阳离子表面活性剂在矿物表面的吸附能力随着碳链增长而逐渐增强。通过试验研究发现当碳原子数小于14时,阳离子表面活性剂对高岭石悬浮液絮凝促进效果随着阳离子表面活性剂中碳原子数的增加而增强,而当碳原子数大于14时,阳离子表面活性剂对高岭石悬浮液絮凝促进效果随着碳原子数的增加而减弱,这主要是由于其碳链过长,阳离子表面活性剂在悬浮液中分散性不好所导致。

含杂环单链阳离子表面活性剂研究进展

综述了近年来含杂环的单链阳离子表面活性剂的制备方法及性能。主要论述含吡啶、咪唑和噻唑杂环的阳离子表面活性剂。同时对它们优点和存在的一些问题进行了简单的总结,并对未来的发展进行了展望。

阴阳离子表面活性剂体系超低油水界面张力的应用

通过阴阳离子表面活性剂复配,在实际油水体系中获得了超低界面张力.通过在阴离子表面活性剂分子结构中加入乙氧基(EO)链段,以及采用阴阳离子加非离子型表面活性剂的三组分策略,有效解决了混合表面活性剂在水溶液中溶解度问题.进而研究了阳离子表面活性剂结构、非离子表面活性剂结构、三者组分配比、表面活性剂总浓度等因素对油水界面张力的影响,从而在胜利油田多个实际油水体系中获得了较大比例范围和较低浓度区域的油水超低界面张力,部分体系甚至达到了10-4mN·m-1.由于阴阳离子表面活性剂间强烈的静电吸引作用,相关体系具有很好的抗吸附能力.经过石英砂48h吸附后,体系仍然具有很好的超低界面张力.

阴阳离子表面活性剂混合体系对原油的乳化及增粘行为

利用阴阳离子表面活性剂复配技术,实现了高含水量原油体系的乳化及增粘.通过调整表面活性剂分子结构,解决了阴阳离子表面活性剂复配体系在油田模拟水中的溶解度问题.确定了相关体系高含水量油包水(W/O)乳状液的表面活性剂浓度,研究了可以产生高含水量油包水乳状液的油水混合体积比范围,并研究了温度、pH值、油水混合比例和离子强度对乳化及增粘作用的影响.获得了一系列具有优良乳化效果和乳状液稳定性的体系,其中部分体系粘度可增大80倍.这对于三次采油提高采收率有重要意义.