双十四叔胺羟丙基甘氨酸季铵盐的合成及性能

以氨基乙酸、环氧氯丙烷和十四叔胺为原料,经两步反应合成双十四叔胺羟丙基甘氨酸季铵盐两性表面活性剂.研究pH值、温度对合成反应的影响,并对合成产品的临界胶束浓度(cmc)、发泡性、稳泡性和相溶性进行测试.结果表明,合成产品的较佳反应条件是pH值9～10,反应温度60～70℃;产品的发泡、稳泡性能好,表面活性高,与香波中的其它组分相溶性好.     

酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了系列酯基Gemini型季铵盐表面活性剂:烷基α,ω双(二甲基酰氧乙基溴化铵).采用红外光谱和核磁共振进行结构分析;用两相化学滴定法测定活性物含量,结果表明:6种已合成的酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的活性物质量分数均在98.5%以上.同时测定了产物的表面活性、泡沫性能和乳化性能,结果表明:酯基Gemini型季铵盐表面活性剂具有较高的表面活性,其临界胶束浓度介于4.46×10-5～4.17×10-4mol/L之间,而相应的单季铵盐表面活性剂C14TABr和C12TABr的临界胶束浓度分别为4.00×10-3mol/L及1.50×10-2mol/L;酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的泡沫稳定性及乳化性能也明显优于相应的单季铵盐表面活性剂.     

双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成与性能

以异丙醇/水为溶剂,在碳酸钠和碘化钾存在下,用双十二烷基甲基叔胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应合成了双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱(diC12HSB),经红外、质谱、核磁表征确认为目标产物。由于具有双长链烷基,diC12HSB水溶性较差,但具有良好的油溶性。25℃下diC12HSB在水/空气界面的饱和吸附量达到7.0×10-10mol/cm2,相应的分子截面积为0.237 nm2,其临界胶束浓度约为1.8×10-5mol/L,γcmc<31 mN/m,即具有优良的表面活性。通过与亲水性磺基甜菜碱或羧基甜菜碱以及烷醇酰胺乙氧基化物类非离子表面活性剂复配,混合物中diC12HSB的摩尔分数为0.25~0.3,可在表面活性剂总质量分数为0.01%~0.3%范围内将大庆原油/地层水的界面张力降至超低,无需添加任何碱或无机盐。因此,diC12HSB可用作无碱驱油用表面活性剂。     

用表面张力、电导和荧光光度法测定阳离子表面活性剂的胶束形成

用表面张力、电导和法荧光光度法测定了阳离子表面活性剂3-对壬基酚基-2-羟丙基三甲基溴化铵(NPTAX,X=Cl,Br,I)的胶束化行为.根据实验数据及相应的公式确定出临界胶束浓度(cmc)、胶束聚集Gibbs自由能(ΔGm),临界胶束浓度时的胶束解离度(α0)和胶束聚集数.考察了温度、浓度和反离子对这些参数的影响.     

N-甲基-N-乙基-N,N-二(2-硬脂酰氧)乙基溴化铵的合成及应用

采用先季铵化再酯化的合成路线,合成了酯基季铵盐N-甲基-N-乙基-N,N-二(2-硬脂酰氧)乙基溴化铵.考察了物料摩尔比、反应温度和反应时间对中间体N-甲基-N-乙基-N,N-二羟乙基溴化铵的影响,所得中间体与硬脂酰氯酯化得到酯基季铵盐产品,产物活性物质含量质量分数达98％以上,采用IR、MS和1H-NMR对合成酯基季铵盐进行了结构表征.对合成的酯基季铵盐的柔软性能进行研究,结果表明与双十八烷基二甲基氯化铵( D1821)相近.     

葡萄糖基双子表面活性剂的制备与表征

以葡萄糖和烷基胺(正辛胺、十二胺、十六胺)为原料制备了一系列不同链长的糖基双子表面活性剂,以傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱表征了产物的结构.采用悬滴法和改进的Ross-Miles法对产物的表面张力、起泡性能进行了测试.结果表明,糖基双子表面活性剂可以将表面张力降低到33.0³8.6 mN/m,其临界胶束浓度在0.0738.6 mN/m,其临界胶束浓度在0.07⁰.45 mmol/L范围内;同时,产物(A)和(B)具有良好的起泡性和稳泡性.这说明具有独特二聚结构的糖基双子表面活性剂有着更高的降低表面张力的能力和效率,表现出比传统线性表面活性剂优越的表面活性.     

阳离子Gemini表面活性剂胶束对乙酸酯碱性水解的影响

在 25℃条件下,研究了乙酸乙酯、乙酸丁酯及乙酸戊酯在Gemini阳离子表面活性剂1, 2-双亚甲基-双(十六烷基二甲基溴化铵) (16-2-16)胶束溶液中的碱性水解反应。实验结果表明,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯在Gemini表面活性剂 16-2-16胶束溶液中的碱性水解反应速率,在低浓度条件下随表面活性剂浓度的增加呈上升趋势即催化作用,在一定浓度下达最大值,然后随表面活性剂浓度的增加呈下降趋势,最终在较高表面活性剂浓度下显示出对酯碱性水解的禁阻作用。此外,随乙酸酯疏水性的增加,Gemini表面活性剂胶束对其碱性水解的影响减小。     

新崛起的表面活性剂—磺基琥珀酸酯

国外,在香波、浴剂、洗洁精等洗涤品中,使用磺基琥珀酸酯的兴趣正在日益高涨。这是因为该类化合物有多种优良性能,如润湿性特别好,对皮肤刺激性较低,在洗涤品中,不管用量多少,始终能保持温和的性质等。磺基琥珀酸酯的起泡性虽不及洗涤品中常用的月桂基醚硫酸钠或α—烯基磺酸钠,但它能与价格较高的两性型表面活性剂的起泡性相竞争。如果将磺基琥珀酸酯与月桂基醚硫酸盐复配,可获得最大泡沫体积,同时刺激性大为降低。磺基琥珀酸酯由马来酸酐与疏水物(如     

稳态荧光探针法对新型二聚季铵盐表面活性剂聚集数的测定

以芘（Py）为荧光探针,氯化十六烷基吡啶(CPC)为猝灭剂,芘的饱和水溶液为溶剂配制的新型二聚季铵盐表面活性剂溶液,根据芘的荧光强度比(I373/I383)随表面活性剂水溶液浓度的变化而变化,用稳态荧光探针法测定了该二聚季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）、胶束聚集数（N）.结果表明,在25 ℃时该二聚季铵盐表面活性剂的cmc为0.711 mmol·L-1,与用表面张力法测定的结果基本一致.在猝灭剂氯化十六烷基吡啶浓度为0.16~0.24 mmol·L-1(25 ℃),表面活性剂溶液浓度是其临界胶束浓     

低聚阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用

为对比研究不同寡聚度的阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用,合成了一种Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C12及一种三聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C12。通过表面张力技术,分别研究了十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、Malic-2C12及Citric-3C12与磺基两性表面活性剂芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱(EHSB)之间的相互作用。结果表明,DTAB与EHSB的混合行为接近于理想混合。然而,Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的临界胶束浓度(CMC)均低于理想混合模型的CMC,表明两种表面活性剂分子在混合胶束中存在协同作用。表面活性剂分子优先进入体相聚集形成混合胶束,而在表面吸附层中的排列变得疏松,导致Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的表面张力(γCMC)反而高于单一表面活性剂体系。另外,结合相互作用参数结果,发现随着阳离子表面活性剂的寡聚度由1(DTAB)增加至2(Malic-2C12)再到3(Citric-3C12),其与EHSB之间的协同作用逐渐增强,存在协同作用的比例区间逐渐增大,但寡聚度逐级增加所带来的增效逐渐放缓。     

一种含脱氢枞基氧化胺表面活性剂的合成及物化性质研究

以脱氢枞酸为原料经过酰氯化、酰胺化、N-烷基化及过氧化氢氧化反应合成了一种新型的含脱氢枞基氧化胺型表面活性剂——N＇一脱氢枞基酰胺乙基-N,N-二甲基氧化胺（DADAO）,并采用红外光谱对其结构进行表征.产品的临界胶束浓度（CMC）为0.01 mg/L、表面张力（γcmx））为32.02 mN·m-1、饱和吸附量（Γ∞）为0.0025 mol/m2、分子横截面积（A）为1.5×10^-21 m2、HLB值为3.689,另外,对产品其他表面活性参数进行测定,结果发现其具有较强的乳化力,良好的起泡稳泡能力、配伍性能和抗硬水性能.     

Gemini表面活性剂胶束化的热力学模型

用修正过的Camesano热力学模型计算联接基团为聚亚甲基链的季铵盐型Gemini表面活性剂的胶团化自由能，探讨联接基团长度、形成胶团的七项自由能因子和烃基链长度对胶团的大小、形状、cmc及胶团尺寸分布的影响．所计算的cmc，胶团的大小和形状等胶团性质均与实验数据较一致．     

2-氨基乙醇振动频率及碱度的理论研究

运用B3LYP方法在6-311＋G（d,p）水平上对气相、水及四氯化碳溶液中2-氨基乙醇的构型稳定性、分子内氢键强度、振动频率及气相碱度进行了研究。计算结果表明,在气相中g′Gg′构型因具有分子内氢键而成为最稳定的构型。水溶液中2-氨基乙醇构型的稳定性决定于分子内氢键和羟基基团分子间溶剂化的综合作用。通过对振动模式的分析,表明随着构型能量的增加,各构型中C-O-H键弯曲和C-O键振动频率均蓝移,而O-H键振动频率红移;四氯化碳溶液中的振动频率和实验结果一致,计算结果表明G型2-氨基乙醇的气相碱度比T型的大。     

耐盐稳定泡沫选择性堵水剂

耐盐稳定泡沫具有抗高温、堵水不堵油等优良特性,是很有发展前途的一种选择性堵剂．笔者研究了泡沫稳定的机理,优选了泡沫堵水的配方,选用具有支型结构的发泡剂和具有耐温耐盐结构的稳定剂．由耐盐活性剂（DM5512）、甜菜碱、烷基糖苷（APG）、十六烷基三甲基氯化铵（1631）？昆合制备成了离子型复合起泡剂（QP-1）,由羟丙基甲基纤维素（HPMC）、SMP—III、高分子聚合物（SP-8）混合制备成了稳定剂（WD-1）,使用时把QP-1和WD-1混合均匀,配成一定水溶液,然后发泡制备耐盐稳定泡沫．实验证明以上配方具有良好的泡沫稳定性和耐温耐盐性,并利用GE-5显微镜观察了泡沫的结构,讨论了可用作选择性堵7k剂的原因．     

起泡剂发泡特性及其影响因素研究

通过对泡沫复合体系发泡特性的静态实验研究,评价了泡沫复合体系发泡特性及泡沫稳定性.通过细玻璃管测定法和综合发泡能力的经验公式,讨论了表面活性剂类型和结构、聚合物分子量、碱浓度、地层水矿化度、温度及原油性质对体系发泡性能的影响.通过研究,得到了泡沫复合驱中表面活性剂、碱和聚合物都存在一个合理的浓度临界值,且随着矿化度、温度和原油轻质含量的增加,体系的综合发泡能力降低的结论.同时得到了不同表面活性剂类型中,硫酸盐型表面活性剂发泡效果最好,磺酸盐直链型次之;而同一类型表面活性剂中,随着表面活性剂碳链长度的增加,发泡效果变好,但碳链增加到一定长度后,综合发泡能力下降的认识.     

煤层低伤害氮气泡沫压裂液研究

随着煤层气开发规模不断扩大,在煤层压裂增产过程中压裂液滤失量高、地层伤害严重、返排困难且压裂效果差等问题不断凸显。结合煤层气储层物性,研制低伤害氮气泡沫压裂液体系,即0.5%YSJ杀菌剂+1%FP-1复合起泡剂+2%KCl防膨剂+N2。对该氮气泡沫压裂液体系进行滤失试验和分散试验研究。结果表明:该泡沫压裂液体系起泡及稳泡性能良好,耐剪切能力强,携砂能力强;泡沫和气液两相滤饼的封堵作用可以明显降低压裂液的滤失量,并且氮气可以增强压裂液的返排能力;压裂液体系中的表面活性剂可以降低煤粉与水相的界面张力,提高压裂液对煤粉的分散能力;相对于常规压裂液体系,氮气泡沫压裂液体系对煤层气岩心的伤害较小。     

磷酸酯两性表面活性剂的合成及性能

以乙二醇、环氧氯丙烷、烷基叔胺和五氧化二磷为原料,合成了一种磷酸酯两性表面活性剂。对合成工艺进行了研究,确定了最佳工艺条件,并对产品的两性特征、表面张力、临界胶束浓度等物化性能进行了测试。     

抗油抗高矿化度泡沫排水剂的室内研究

针对国内高温深井、高凝析油气井开采后期井底产生大量积液影响正常生产的实际情况,研制出了一种
在高温高含凝析油条件下起泡性和泡沫稳定性良好的泡排剂,能显著提高气井采收率,稳定气井产量。采用改
进Ross–miles 法对各种单一起泡剂的起泡性和泡沫稳定性进行评价筛选,最终选用SDS、CAB、SBFA–30 进行复
配,为了进一步提高泡沫的稳定性,还添加聚乙烯醇（PVA）作为稳泡剂。通过正交实验优化出最佳复配体系为
0.1%SDS+0.1%CAB +0.05%SBFA–30+0.02%PVA,实验结果表明,该复配体系在150 ℃、凝析油体积分数高达50% 具
有良好的起泡性和稳泡性。     

新型磷酸酯两性表面活性剂的合成与性能研究

采用环氧氯丙烷、磷酸二氢钠和十二叔胺为原料合成磷酸酯甜菜碱两性表面活性剂。探讨最佳合成工艺条件,并研究了产品的表面张力、临界胶柬浓度、泡沫稳定性等表面性能。实验结果表明：在最佳合成工艺条件下,表面张力为27．3mN·m^-1,临界胶束浓度cmc为5．3×10^-4mol·L^-1,泡沫高度及泡沫稳定性最好。