NPES/AOT反胶束增溶体系及性质研究

该文以壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES)与琥珀酸二(2-乙基己基)酯磺酸钠(AOT)复配体系为主表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,以柴油为油相,研究了反胶束增溶体系的粘度和电导率等物理化学性质;利用脉冲核磁共振图谱中水的T2弛豫时间分布曲线,研究了反胶束溶液中水的结合状态和分布,采用正规溶液理论计算了NPES/AOT的相互作用参数β值(-7.78),研究结果表明二者存在较强的协同效应,从理论上解释了二者在反胶束溶液中的最佳比例和协同增效作用。

仲醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面性能研究

对仲醇聚氧乙烯醚硫酸钠(SAES)的光学微流变性能、倾点、平衡和动态表面张力、铺展性等物化、表面和应用性能进行了研究,并与伯醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)的性能进行了对比。物化性能研究结果表明,随着样品老化时间的增加,SAES和AES的黏弹性都有所增加,但SAES的黏弹性增加幅度小于AES;SAES的倾点显著低于AES。表面性能研究结果表明,SAES和AES溶液的临界胶束浓度(cmc)分别为0.42 mmol/L和0.45 mmol/L,临界胶束浓度时的表面张力γ_(cmc)分别为27.71 mN/m和30.77 mN/m。相比AES,SAES在气-液界面的吸附扩散速率较快,且SAES和AES低浓度水溶液的吸附过程都属于混合动力控制吸附。应用性能研究结果表明,与AES相比,在石蜡表面的铺展过程中,SAES具有较小的接触角和较大的铺展系数;对帆布片的润湿性、起泡性和稳泡性、乳化性、耐盐耐碱性较弱。

脂肪醇聚氧乙烯醚的原料指标对AES中二噁烷含量的影响

为研究脂肪醇聚氧乙烯醚原料(简称AEO)对脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)中二噁烷的影响,在嘉兴赞宇工厂的膜式磺化器装置上,考察了AEO中水分含量、PEG含量、环氧乙烷含量对AES中二噁烷含量的影响。结果表明:随着AEO中水分、PEG、环氧乙烷含量的增加,使AES中二噁烷增加,特别是环氧乙烷的影响最为显著,并且环氧乙烷的增加与二噁烷含量的增加呈非线性关系。文中从反应机理上进行了推导和解释。

液相色谱-电喷雾质谱法分析脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠

采用电喷雾质谱(ESI/MS)技术建立了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)的烷基碳链分布、乙氧基分布及平均EO数、平均相对分子质量的测定方法;采用液相色谱-电喷雾质谱(LC-ESI/MS)测定了AES中的游离十二烷基硫酸钠(SDS)的含量。将本方法应用于实际样品的测定,并与核磁共振法测得的平均EO数进行比较,二者的测定结果相当吻合,从而验证了本法的可靠性。

二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠的合成及其溶液性质

以工业品壬基酚和多聚甲醛为原料,草酸为催化剂,合成二(2-羟基-5-壬基苯基)甲烷,经环氧乙烷加合合成二聚壬基酚聚氧乙烯醚(GNP),然后以氨基磺酸为磺化剂,以及氢氧化钠中和合成二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(GNPES)。以芘为荧光探针、二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光探针法测定了合成的GNPES和壬基酚聚氧乙烯醚(NPES)的临界胶束浓度、不同表面活性剂浓度下的胶束聚集数。研究了亲水基团氧乙烯基团单元数变化对GNPES和NPES聚集性质的影响,考察了胶束聚集数的浓度效应。结果发现GNPES表面活性剂的临界胶束浓度比NPES表面活性剂的临界胶束浓度低一个数量级,显示了较好的表面活性,但在降低表面张力的能力方面GNPES表面活性剂相比,没有显著差别,基本上相同。随着亲水基团的增长,GNPES表面活性剂和NPES表面活性剂的临界胶束聚集数(Nm)明显增大,且GNPES表面活性剂临界胶束聚集数(N)的增大趋势要强于NPES表面活性剂。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠/疏水缔合聚丙烯酰胺复合体系提高稠油采收率机理

通过室内物理模型驱油实验研究了阴-非离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)/疏水缔合聚丙烯酰胺(APP5)复合体系的稠油采收率,并与AES/部分水解聚丙烯酰胺(SNF)复合体系进行了比较。结果表明:在1.2 g/LSNF、1.2 g/LAPP5、2.0 g/LAES、50℃条件下,模拟地层水、SNF、APP5、SNF/AES和APP5/AES的最终采收率分别为50.1%、60.0%、61.2%、64.9%和70.7%,APP5/AES复合体系的稠油采收率最大。AES体系与所用稠油不能产生超低界面张力,加入0.1 g/LAPP5或SNF后,APP5/AES、SNF/AES复合体系的最低界面张力也未能得到改善,分别为1.40 mN/m和1.43 mN/m。AES加量为2.0 g/L时,复合体系的黏度高于单一聚合物体系,APP5/AES复合体系黏度最大。在50℃、7.34 s-1下,1.6 g/LAPP5/2.0 g/LAES的黏度为32.42 mPa·s。通过界面张力和黏度测定分析发现:与范德华相互作用相比,分子间疏水作用对增强APP5/AES复合体系的黏度贡献更大。APP5/AES复合体系提高稠油采收率主要是通过提高体相黏度,降低油水流度比,而非降低油水界面张力。

稳态荧光探针法研究二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠的表面行为

介绍了以二聚壬基酚聚氧乙烯醚,氨基磺酸,氢氧化钠为原料,合成二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(GNPES),同样方法合成壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES),以芘为荧光探针,用稳态荧光探针法测定了合成的GNPES和NPES的临界胶束浓度。

壬基酚聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐的合成及其乳化降粘性能研究

壬基酚聚氧乙烯 (10)醚与氯磺酸反应生成新型表面活性剂NPSS ,较佳合成条件为 :醚酸投料摩尔比为1:0.9 ,硫酸化温度30～35℃ ,老化时间1.5h ,中和温度40～50℃。对NPSS的稠油乳化降粘特性进行了评价 ,单剂降粘率>80 %,复配后降粘效果更佳。

窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的性能研究

分别对工业化的常规脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO_2）和窄分布AEO_2进行气相色谱分析,并对以2种AEO_2为原料生产的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）的表面活性、泡沫性能、乳化性能、润湿性能以及倾点等进行研究。通过对2种AEO_2的气相色谱分析发现,窄分布AEO_2中游离脂肪醇含量更低,EO加合数为1~4的组分含量更高。将2种AES产品的性能进行对比后发现,窄分布AES在倾点、盐增稠能力、泡沫性能、润湿力等方面较常规AES具有一定的优势。

十二氟庚基磷酸单酯氟碳表面活性剂的复配

研究了含氟烷基磷酸单酯类表面活性剂[分子式为H(CF2)6CH2OPO(ONa)2,记为DFH-PS]与无机盐和普通碳氢表面活性剂的复配性能,研究结果表明,DFH-PS水溶液最低表面张力为23.73 mN/m;当NaCl浓度为0.2 mol/L时,可使DFH-PS水溶液最低表面张力下降到21.62 mN/m;阴离子碳氢表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对该含氟表面活性剂影响显著,当n(DFH-PS)∶n(SDS)=5∶1时,可使水溶液表面张力在很低浓度时降至22.22 mN/m;与非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10)混合,当n(DFH-PS)∶n(OP-10)=8∶1时,可使水溶液表面张力降至27.0 mN/m。

油醇聚氧乙烯醚磺酸钠/硫酸钠的制备及性能研究

以油醇聚氧乙烯醚(EO=2)为原料,SO_(3)为磺化剂,在膜式磺化器中进行磺化反应,然后用NaOH溶液中和,最后水解制得油醇聚氧乙烯醚磺酸钠/硫酸钠(OE2S-1、OE2S-2、OE2S-3、OE2S-4)。对系列产物进行测试分析以及性能研究,主要包括:Krafft点、耐盐性能、平衡表面张力、动态表面张力、接触角、界面张力。结果表明,OE2S系列产物均具有良好的耐盐性能;组成最复杂的OE2S-4具有相对较大的表面张力;OE2S-1的润湿性相对较好;OE2S-2在一定条件下与正癸烷间的界面张力可达10^(-2)mN/m数量级,其余表现与OE2S-3的数据结果无显著性差异。

反应型乳化剂在丙烯酸酯无皂乳液聚合中的应用

采用半连续种子乳液聚合法,反应型乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠（HAPS）、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86）、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚（ANPEO10）、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚单磷酸（ANPEO10-P1）单独及复配使用,以丙烯酸丁酯（BA）、苯乙烯（St）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体合成了丙烯酸酯无皂乳液。研究了反应型乳化剂种类和用量对乳液性能的影响,用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征了乳液的化学结构。用合成的丙烯酸酯无皂乳液与市售的丙烯酸乳液分别制备了膨胀型水性防火涂料并通过耐水性试验和锥形量热仪试验对比了其耐水性和防火性能。结果表明,单独使用DNS-86时乳液的各项性能（如化学稳定性、热稳定性、贮存稳定性等）最好。DNS-86的含量为2.5%～3.0%时,乳液综合性能良好：固含量及单体转化率最大,乳胶粒子平均粒径和分散指数最小,且其聚合物膜与水的接触角最小。用自制丙烯酸酯无皂乳液制备的膨胀型水性防火涂料的性能明显优于用市售丙烯酸乳液制备的膨胀型水性防火涂料。

采用发泡-流延成型工艺制备多孔莫来石发泡陶瓷

以氧化铝微粉为原料,聚丙烯酰胺为分散剂,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)为发泡剂,氯化铵为固化剂,硅溶胶为硅源和结合剂,采用发泡-流延成型工艺制备多孔莫来石发泡陶瓷。探究了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)发泡剂的添加量(质量分数分别为0.5%、1%、2.5%、3%、3.5%和5%)和烧结温度(1450、1500、1550、1600和1700℃)对发泡陶瓷的体积密度、耐压强度、显气孔率以及显微形貌的影响。结果表明:随着发泡剂AES添加量的增加,试样的体积密度和耐压强度先降低后增加,显气孔率先升高后降低。当发泡剂加入量为3%(w)时,烧结温度为1450℃时,莫来石相基本未形成。随着烧结温度升高,刚玉和方石英原位反应生成莫来石。发泡剂AES的添加量3%(w)、烧结温度1550℃为发泡陶瓷最优的制备条件。此时,体积密度为0.25 g·cm-3,耐压强度为4.7 MPa,显气孔率为56.4%,800℃下的热导率为0.095 W·m-1·K-1,满足T/CECS 480—2017《发泡陶瓷保温板应用技术规程》中规定的发泡陶瓷保温隔热板Ⅳ型主要性能指标。

延展型表面活性剂中PEO与PPO的协同效应

月桂醇经丙氧基化、乙氧基化、硫酸酯化和中和系列反应合成了月桂基聚氧丙烯-聚氧乙烯醚硫酸钠(SLP_(3)E_(3)S)。采用FTIR、ESI-MS和1HNMR表征了其结构。测定了SLP_(3)E_(3)S的界面化学性质和应用性能,并与十二烷基硫酸钠(SDS)、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠(SLE3S)和月桂基聚氧丙烯醚硫酸钠(SLP3S)对比,考察引入聚氧乙烯链(PEO)与延展型表面活性剂中聚氧丙烯链(PPO)的协同效应。结果表明,PEO链与PPO链的协同效应使SLP_(3)E_(3)S在低泡性(49 mL)、对极性油的乳化力(19.4 min)和钙皂分散力(55.8 mol/mol)等方面显著优于另外3种表面活性剂;而其电解质抗性(尤其是钙离子抗性)远超SDS和SLP_(3)S,并达到与SLE_(3)S同等水准。

2-丙基庚醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备工艺及性能研究

以2-丙基庚醇聚氧乙烯醚为原料,采用SO;降膜式磺化工艺,制备不同EO加合数的2-丙基庚醇聚氧乙烯醚硫酸钠(103S、105S和107S)。考察反应温度、SO;以及有机物物质的量比对反应活性的影响,研究2-丙基庚醇聚氧乙烯醚硫酸钠的耐碱性、耐盐性、表面张力、润湿性以及泡沫性能的构效关系。结果表明,103S、105S和107S的优化工艺分别为:反应温度40、40~50、50~60℃,n(SO_(3))∶n(2-丙基庚醇聚氧乙烯醚)=1.10∶1.00、1.05∶1.00、1.01∶1.00;随着EO加合数的增加,cmc减小,耐盐性、耐碱性增强,润湿性变差,泡沫性能无显著差异。