高活性阴离子-非离子双子表面活性剂合成及性能.pdf

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1、2011年9月沈之芹等．高活性阴离子一非离子双子表面活性剂合成及性能25高活性阴离子一非离子双子表面活性剂合成及性能沈之芹，李应成，沙鸥，翟晓东(上海石油化工研究院油田化学品部中国石化三采用表面活性剂重点实验室，上海201208)[摘要】以烷基酚聚氧乙烯醚为原料，合成了高活性阴离子一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5h条件下，阴离子一非离子双子表面活性剂产品收率达80％以上。考察了阴离子一非离子双子表面活性剂

2、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250000mg／L，抗钙镁离子可达6550mg／L，90oC高温老化90d后，油水界面张力仍可保持1O一一10mN／m的超低值，24h的静态吸附量<2．0mg／g。[关键词】阴离子一非离子双子表面活性剂耐温抗盐吸附双子表面活性剂，又称Gemini表面活性剂是剂，并对其油水界面性能等进行了研究。通过一个联接基将两个传统表面活性剂分子在其1实验部分亲水头基或接近亲水头基处连接在一起而形成的1．1原料及仪

3、器一类新型表面活性剂¨】，具有如下一些性能[2-4]：氯乙酸，盐酸，氢氧化钠，甲苯，甲基异丁基临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration，cmc)酮，海尔敏，均为化学纯，中国医药集团上海化学比普通表面活性剂低2—3个数量级；具有很高的试剂公司；烷基酚聚氧乙烯醚，工业品，江苏海安降低界面张力的能力；胶束分子排列紧密，具有较石油化工厂。高的电荷密度，能够耐高矿化度；独特的流变性和Huber—China进口反应釜，北京赛美思有限粘弹性一增粘作用；优良的润湿性。由于其结构公司；T90自动电位滴定仪，梅特

4、勒公司；美国的特殊性，双子表面活性剂在三次采油(EOR)中Nicolet5700红外光谱仪；美国CNG公司的TX的应用前景引起了国内外学者很大的兴趣】。500C界面张力仪；瑞士K100程序界面张力仪；虽然双子表面活性剂具有很多优点，但还没有真BrookfieldⅢ粘度计。正用作驱油用表面活性剂。阴离子一非离子两性1．2分析方法表面活性剂也是三次采油领域研究的热点之以甲基异丁基酮为萃取剂，海尔敏为滴定剂，一J，由于其分子结构中将两种不同性质的亲水采用两相电位滴定法测定阴离子一非离子双基团设计在同一个表面活性剂分子中，使其兼具

5、子表面活性剂产品的有效含量。阴离子和非离子表面活性剂的优点，优势互补，性1．3实验方法能优良，因此显示了良好的应用前景。笔者设计1．3．1合成反应并合成了高活性阴离子一非离子双子表面活性合成反应过程如下：／0、催化剂／o、，o、HO(CH2CH20)"H+2C1CH2CH~H2———一cH(CH2CH20)nCH2(~HCH21：R。cH：。+Cf=C。H：cH：。c№№五cHcccH：。cH臣43R(occH2(cH2cH2oH甲H甲cH2c00Mc0oMlIIIR(OCH2CH2)xOO(CH2CH20)xRR(OCH

6、2CH2)xOO(CH2CH')O)xR6aR=CsH17(C6H4)，n=2，x=3；R--CRH17(C^H4)，n=2，：6eR=CsH17(CH4)，n=2，x=9：M=Na1．3．2环化反应制备二乙二醇二缩水甘油醚3二乙二醇二缩水甘油醚兰按照文献方法制收稿日期：2011—0r7—31。作者简介：沈之芹，高级工程师，主要从事油田化学品的开发备，备用。研究。细石化工进展ADVA兀第一12卷一第⋯9期⋯ANCESINNEPETROCHEMICALS1．3．3开环反应制备二元醇化合物52结果与讨论二元醇化合物参照文献¨训

7、方法制备，2．1合成条件对阴离子一非离子双子表面活剂备用。产品收率的影响1．3．4羧化反应制备阴离子一非离子双子表面2．1．1原料摩尔比的影响活性剂以甲苯为溶剂，于95cI=反应5h的条件不三口烧瓶中依次加入二元醇化合物5、氢氧化变，改变原料二元醇化合物与氢氧化钠及氯乙酸钠和甲苯，于70℃慢慢滴加氯乙酸，使二元醇化的摩尔比，考察原料摩尔比对阴离子一非离子双合物与氢氧化钠及氯乙酸摩尔比为1：4：4，甲苯子表面活性剂产品收率的影响，结果见表l。由用量为二元醇化合物质量的4倍，滴加完毕升表l可见，随着氢氧化钠及羧化剂氯乙酸用量的

8、温至95℃反应5h。降至室温，用盐酸含量10％增加，产品6的有效含量逐步增加，当二元醇化合的稀酸中和至强酸性，分去水层，饱和氯化钠洗涤物与氢氧化钠及氯乙酸的摩尔比为1：4：4时，产有机层两次，蒸去溶剂甲苯，剩余物用氢氧化钠含品6a，6b和6c的收率分别达84．6％，85．7％和量2O％的碱溶液调至弱碱性