高活性阴离子-非离子双子表面活性剂合成及性能

以烷基酚聚氧乙烯醚为原料,合成了高活性阴离子-非离子双子表面活性剂。考察了合成条件对表面活性剂产品收率的影响。结果表明,在二元醇化合物与氢氧化钠及氯乙酸摩尔比1∶4∶4,反应温度95℃,反应时间5 h条件下,阴离子-非离子双子表面活性剂产品收率达80%以上。考察了阴离子-非离子双子表面活性剂的临界胶束浓度、油水界面性能、耐温耐盐性能、吸附性能。结果表明,其临界胶束浓度比传统表面活性剂低2～3个数量级,耐盐能力可达250000 mg/L,抗钙镁离子可达6 550 mg/L,90℃高温老化90 d后,油水界面张力仍可保持10-3～10-4mN/m的超低值,24 h的静态吸附量<2.0 mg/g。

非离子-阴离子Bola型表面活性剂和纳米SiO2颗粒协同稳定的双重响应型O/W乳状液

合成了一种非离子-阴离子Bola型智能表面活性剂,通过pH-响应可以在非离子型CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH(pHpKa)之间转换。单独使用时,非离子型和Bola型分别表现为不良乳化剂和优良乳化剂。与纳米SiO_(2)颗粒复配使用时,非离子型能与SiO_(2)颗粒协同稳定O/W(正癸烷)型Pickering乳状液,其中表面活性剂通过氢键作用吸附到颗粒表面产生原位疏水化作用,提高了颗粒的表面活性,并且这种Pickering乳状液具有pH-和温度-双重响应性,能够通过改变pH或者温度使乳状液在稳定和破乳之间实现多次转换。另一方面,Bola型CH_(3)O(EO)5-R_(11)-COONa能够与纳米SiO_(2)颗粒协同稳定分散液包油(oil-in-dispersion)乳状液,该乳状液具有良好的耐温性,但对调节pH时产生的盐较为敏感。然而与破乳后能完全返回水相便于回收再利用的同系物CH_(3)O(EO)7-R_(11)-COOH相比,具有较短EO链的CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH无论处于非离子型还是Bola型状态仍具有相当的油溶性,破乳后不能完全返回水相,表明EO数大小对这类新型智能表面活性剂的性能有显著的影响。

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。

环保型糖基-阴离子表面活性剂的合成及性能评价

以葡萄糖、3-氨基丙烷磺酸和溴代十二烷等为原料,合成了环保型糖基-阴离子表面活性剂。采用IR光谱对产物的结构进行了鉴定。研究了温度、反应时间和氢氧化钠的浓度对目标产物产率的影响。结果表明,最佳反应条件为:反应温度65℃,反应时间为3 h,氢氧化钠的浓度为10%。目标产物易溶于水,微溶于乙醇,在丙酮、无水乙醇等有机溶剂中溶解性差;临界胶束浓度为2.51 mmol/L,HLB值为11.14,克拉夫特点较低,为4.3℃,具有较好的耐盐性。

糖苷双子非离子表面活性剂的制备及性能

以烷基糖苷为原料,乙二醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚为联接基合成出2种不同链长的糖苷双子非离子表面活性剂。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物进行结构表征,并在25℃下对3种物质的表面张力、泡沫、乳化、接触角及增溶等性能进行测试。结果表明:所合成的2种双子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)均比单体低一个数量级,并且具有更好的亲水性、更低的起泡及稳泡性、更强的增溶能力,但乳化能力均弱于单体。所合成的双子表面活性剂的CMC、起泡及稳泡性随联接基链长增长而降低,乳化、亲水及增溶等性能随链长增长而增强。

阳-非离子型表面活性剂醇醚季铵盐的合成及性能

以Guerbet醇醚(C_(24)PO_(10)EO_(10)OH)非离子型表面活性剂为原料经氯代和季铵化反应合成了一种含支链烷基的醇醚季铵盐(C_(24)PO_(10)EO_(10)-TAC)。实验结果表明,这种新型的阳-非离子型表面活性剂具有优良的耐温耐盐性,当含量为0.3%(w)时,对水溶液中NaCl,CaCl_(2),Na_(2)SO_(4)三种无机盐的容忍度分别可达186000,170000,155000 mg/L,且在80℃下密封保存30 d后,有效物浓度保持率高达98.5%。这种表面活性剂在碳酸盐岩/水界面的吸附量仅为3.08×10^(-7)mol/g(0.45 mg/g),显著低于传统的阳离子型表面活性剂,同时可有效提高碳酸盐岩表面的亲水性。将C_(24)PO_(10)EO_(10)-TAC与亲水性非离子表面活性剂烷基糖苷APG-1214以及另一种阳-非离子型表面活性剂C_(18)PO_(25)EO_(20)-TAC复配,得到的二元或三元表面活性剂混合物可在总含量为0.06%~1.00%(w)的范围内将相关原油/模拟盐水(矿化度75346 mg/L)的界面张力降至超低。

阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成研究进展

介绍了磺酸盐型、羧酸盐型和其他类型阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成研究进展,简述了阴-非离子型Gemini表面活性剂与其他表面活性剂复配体系的性能特点及相关应用,并对阴-非离子型Gemini表面活性剂的发展趋势进行了展望。

流动注射-亚甲基蓝分光光度法测定水中阴离子表面活性剂的方法改进研究

检测水中的阴离子表面活性剂,目前采用较多的是标准“流动注射-亚甲基蓝分光光度法”,但存在步骤繁琐、试剂消耗量大的问题,因此有必要对该方法进行改进,以提高分析效率并降低成本。研究着重于实验溶液的配制,以及对过滤、脱色等操作步骤进行改进,实现了实验溶液配制方法的简化,同时减少了试剂的消耗量。该方法操作简单快捷,分析效率高,对比标准方法节约了测试时间和成本,适合于在实验室测试工作中推广使用。

阴离子双子表面活性剂GA8-4-8油水界面张力研究

表面活性剂的油水界面张力是评价其提高原油采收率能力的重要指标。采用旋转滴界面张力仪测定了阴离子双子表面活性剂GA8-4-8溶液与油相间的界面张力,考察了油相类别、温度、pH值、盐类和矿化度对其油水界面张力的影响。结果表明,GA8-4-8溶液在不同油相的油水界面表现出不同的界面活性,质量浓度为100mg/L的GA8-4-8溶液与煤油间的油水界面张力达1.4×10-3mN/m;升高GA8-4-8溶液的温度(30～70℃),有利于其降低油水界面张力;GA8-4-8溶液在pH值为7时,界面张力最低;GA8-4-8溶液中加入单一无机盐NaCl及高矿化度地层水(质量浓度为50～250g/L)均能有效提高其降低油水界面张力的能力,单一CaCl2对其影响较小。GA8-4-8溶液在不同矿化度下均具有良好的界面活性,可满足高温、高矿化度油藏条件下提高原油采收率的需要。

新型阴离子-非离子表面活性剂界面张力的研究

实验考察了5种自制的阴离子-非离子表面活性剂与桩西106-15-X18脱水原油在55℃下的动态界面张力与水相矿化度之间的关系.阴离子-非离子表面活性剂在水相中的质量浓度为1g.L-1.实验发现:所研究的表面活性剂与原油之间的动态界面张力受矿化度的影响明显,一定范围内,矿化度的增加有利于界面张力的降低,当矿化度增加到一定程度时界面张力又呈现增大的趋势.对于9AS-0-4、12AS-0-4、13AS-0-4三种表面活性剂,在相同的矿化度条件下,9AS-0-4的界面活性最好,12AS-0-4则略差;表面活性剂亲油基相同的情况下,随分子中氧丙烯链节长度的增加,表面活性剂的最佳盐含量依次降低,可以通过在表面活性剂中引入氧丙烯链节的方式来达到调节表面活性剂亲水亲油平衡之目的.

阴离子型双子表面活性剂GMAS-14的合成与性能

本文以乙二胺、溴代十四烷和顺丁烯二酸酐等为主要原料,通过亲核取代、开环、中和等系列反应合成了一种阴离子型双子表面活性剂GMAS-14,采用红外光谱(IR)对中间体N,N′-双十四烷基乙二胺和目标产物GMAS-14进行了结构表征,并测试了GMAS-14的表面活性和起泡性能。红外光谱结果表明:合成的中间体及终产物的结构与设计相一致,可以确定合成的物质即为目标产物。GMAS-14性能测试表明:在25℃时,GMAS-14的临界胶束浓度c_(cmc)为0.048mmol/L,对应的表面张力(γ_(cmc))为27.5mN/m;当临界胶束浓度下,10mL的GMAS-14溶液的最大起泡体积为23mL,泡沫半衰期为590 s,表现出良好的起泡与稳泡性。

非离子-阴离子型表面活性剂的耐盐性能

使用相图法评价了４ 种类型非离子阴离子型表面活性剂的耐盐性能。结果表明它们具有优异的耐盐能力，且随氧乙烯数的增加而增强，其中非离子磺酸盐型表面活性剂的耐盐能力最强。结合相图、浊点和Ｋｒａｆｆｔ 点的变化综合分析了非离子阴离子型表面活性剂耐盐性能增强的原因，认为同时存在两种不同类型的亲水基团是耐盐能力提高的根本原因。

油田采出液中阴离子-非离子表面活性剂的HPLC-ESI/MS分析

用高效液相色谱-电喷雾质谱分析法测定油田采出液中的阴离子-非离子表面活性剂有效含量。以乙腈-水作为流动相,在Waters XBridge C18色谱柱上分离,实验室提纯样作为表面活性剂标样,负离子的电离模式下分析目标化合物,采用外标法定量。结果表明：试样是由相对分子质量相差44的不同分子组成的。目标物的工作曲线线性范围为6%～102%,仪器检出限为0.86（S/N=3）,试样的平均加标回收率为86.5%～98.6%,相对标准偏差均小于10%。用本法于油田5个采样点的采出液中阴离子-非离子表面活性剂的检测,发现试样中表面活性剂均有检出。本法准确、简便、快速,可用于油田采出液中表面活性剂检测。

阴离子双子表面活性剂(GA-16)溶液黏度及影响因素研究

为有效降低清洁压裂液药剂用量及对储层潜在的伤害,使用MCR301界面流变仪,系统研究了新型阴离子双子表面活性剂(GA-16)、正十二醇、疏水缔合聚合物(GRF-1H)及纳米二氧化钛对GA-16溶液黏度的影响。结果表明,随着GA-16质量分数增大,其溶液的黏度增大,当GA-16质量分数为3%时具有经济高效性;GRF-1H及正十二醇均能有效提高GA-16溶液黏度,纳米二氧化钛能增强GA-16溶液耐温性。根据试验结果优选出复配体系配方为3%GA-16+3.5%十二醇+0.15%GRF-1H+0.125%纳米二氧化钛(配方中的百分数为质量分数),可满足中低温(≤90℃)油藏清洁压裂液有效携带支撑剂所需的黏度(25mPa·s)要求。

聚醚阴离子表面活性剂的制备及其在乳液聚合中的应用

利用阴离子开环聚合(AROP)和巯基-烯(Thiol-ene)点击反应相结合的策略制备了一种聚醚阴离子表面活性剂.首先,以烯丙基缩水甘油醚(AGE)为单体,叔丁醇钾(t-BuOK)为引发剂,通过AROP制备聚烯丙基缩水甘油醚(PAGE),之后,以PAGE为不饱和聚醚骨架,利用Thiol-ene点击反应依次将亲水基磺酸基及疏水基丁烷基团引入PAGE的侧链,形成两亲性结构.红外光谱(FT-IR)和核磁共振波谱(NMR)表征验证成功制备了系列中间产物及目标产物.表面张力的测试证明此类聚醚阴离子表面活性剂(缩写为PAGE anionic)可有效降低溶液的表面张力,其CMC值为:0.017 mg/mL,在此浓度下,溶液的表面张力可低至41.67 mN/m.接触角测试显示PAGE anionic对油性表面具有较好的润湿性.溶液电导率测试显示PAGE anionic的Krafft点低于0℃.将PAGE anionic应用于苯丙乳液的制备,激光粒度仪和透射电镜分析显示,成功获得稳定均匀的乳液,其平均粒径Dz=164 nm,PDI=0.038,乳液体现出较好的耐盐性.

阴离子与非离子表面活性剂混合体系的胶束性质

为了研究化学驱中表面活性剂复配体系的混合胶束性质,给表面活性剂复配体系的色谱分离预测提供必要的参数,测定了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和TX 100混合体系的表面张力,考察了电解质浓度、种类和温度对混合体系临界胶束浓度(cmc)和相互作用参数的影响。测试结果表明,混合表面活性剂的表面张力最低值介于两种表面活性剂之间。在相同表面张力下,混合表面活性剂的浓度比单一表面活性剂浓度低,说明SDBS与TX 100混合体系的表面活性剂在降低表面张力效率方面能够产生协同效应。在无机电解质浓度远大于表面活性剂浓度时,SDBS/TX 100混合表面活性剂临界胶束浓度可用规则溶液理论来描述,但测试中的温度、电解质浓度和种类的变化对该体系相互作用参数均产生影响,说明规则溶液理论有一定局限性。

油田用非离子型及阴-非离子型表面活性剂的应用进展

简述了国内外油田用非离子、阴-非离子表面活性剂的研究现状,介绍了非离子、阴-非离子表面活性剂在油田中应用进展,并探讨了两种表面活性剂与其它类型表面活性剂复配的应用前景。

阴离子双子表面活性剂的油水界面张力研究

为探究GA系列新型阴离子双子表面活性剂的油水界面活性及提高油层原油采收率的可行性,以模拟地层水和东河塘稀油,在45℃条件下,利用旋转液滴法测试了不同分子结构阴离子双子表面活性剂与稀油间的界面张力,并以GA12-4-12为对象,测试了其在不同浓度时的动态界面张力,考察了其与非离子表面活性剂ANT的复配性能。结果表明:连接基长度及碳链长度越长,油水界面张力越低;随GA12-4-12浓度增加,界面张力先降后升,0.3%时油水界面张力仅0.00885mN/m,但时间稳定性变差;GA12-4-12与ANT复配协同效果明显,复配比为4∶1时0.1%(GA12-4-12+ANT)加量可使油水界面张力达超低(0.00884mN/m),明显降低了GA12-4-12用量。可见GA12-4-12与ANT复配体系具有低剂量下提高原油采收率的性能,建议用该配方进行提高原油水驱采收率试验研究工作。

阴离子双子表面活性剂性能研究

分子结构是双子表面活性剂的合成设计的根本,若结构与性能之间存在一定规律,即可选择最佳合成方案优化产物的性能。该文参照了国家标准测试方法,系统研究了阴离子双子表面活性剂GS10-2-10、GS10-4-10、GS12-2-12、GS12-4-12的表面活性、起泡性、乳化性、增溶性、润湿性、抗硬水能力等变化规律,与传统单链表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)进行了对比,并从分子结构上分析了原因。结果表明,该系列阴离子双子表面活性剂各项性能均明显优于传统表面活性剂SDS;而且在其他条件一定时,碳链和联结基团长度适度增加,均可增强双子表面活性剂的各项性能。

塿土对阴-非离子表面活性剂的吸附特征研究

以平衡吸附法研究了塿土对阴离子表面活性剂(SDS)、非离子表面活性剂(TritonX-100、Tween80和Brij35)的吸附特征,考察了pH、阴-非离子表面活性剂混合对塿土吸附表面活性剂的影响。结果表明,非离子表面活性剂在塿土上吸附等温线均呈L型,且均符合Freundlich和Langmuir方程;塿土对SDS的吸附等温线呈LS型,可用Freundlich方程来描述;塿土对4种表面活性剂吸附量的大小顺序为Tween80>SDS>Brij35>TritonX-100。当阴-非离子表面活性剂一起进入土壤中,SDS-Brij35之间的相互影响不大;TritonX-100与SDS相互作用较大,无论二者以何种方式混合都会使TritonX-100在塿土上的吸附量增加,SDS的吸附量下降;SDS与Tween80之间的相互作用最大,混合后吸附量均下降,但Tween80吸附量降低的幅度最大。pH对非离子表面活性剂的吸附影响不大,而随着pH的增加,塿土对SDS的吸附百分率明显下降;在pH为8.0时,塿土对非离子表面活性剂的吸附百分率达到80以上。因此在选择合适的表面活性剂进行有机污染土壤修复和治理时,考虑土壤的特性和表面活性剂的结构是非常重要的。