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1、燕京理工学院《高分子材料》论文题目新型Gemini表面活性剂及其研究进展学号120120085班级高材1204姓名包骏基日期：2015年4月26日新型Gemini表面活性剂及其研究进展摘要Gemini型表面活性剂是一种具有特殊结构的新型表面活性剂,被称为第三代表面活性剂，且其优良的性能受到越来越多的关注。总结了近几年来国内外Gemini型表面活性剂的最新研究成果,对其结构、性能和应用作了较全面的评述。关键词：新型表面活性剂，工业助剂，性能优异，应用广泛AbstractThespecificpropertiesofGeminisurfactantswasknown
2、as“TheThirdGeneration”anditsexcellentfunctionswerebeingtakenintoconsideration.inthispaper,therecentprogressofGeminisurfanctantsInsideandoutaresummarized,inthemeantime,itsstrcture﹑propertyandapplicationintegrityassessmentarediscussed.Keywords：surfaceactiveagent，industrialadditives，exc
3、ellentperformance，widelyapplicable.前言表面活性剂是重要的工业助剂之一，可显著改变物质表(界)面的物理化学性质，具有乳化、分散、絮凝、润湿、发泡、铺展、渗透、润滑、抗静电以及杀菌等功能。传统的表面活性剂分子由一条疏水链和一个亲水头基组成。由于分子结构不对称而产生自组织行为和降低水溶液表(界)面张力的能力。1991年Menger合成了以刚性基团联接离子头基的双烷烃链表面活性剂，并给这类顺序排列的两亲分子命名为：Gemini（双子）表面活性剂。该表面活性剂是一族性能优异的新型表面活性剂，其分子中含有两条疏水链、两个亲水基和一个间隔基
4、团，间隔基团可以是柔性基团或刚性基团。(I为疏水链;R为亲水基;Y为联接链)A,B为Gemini型表面活性剂 C为普通型表面活性剂根据亲水基所带电荷种类可分为阳离子型（胺盐型、季铵盐型）、阴离子型（磺酸盐型、羧酸盐型、磷酸盐型、硫酸盐型）、非离子型（聚氧乙烯型、脂肪酸多元醇酯型）、混合型（阴阳离子、离子对、阴离子-非离子、阳离子-非离子）等。根据疏水链的种类可分为碳氢型和碳氟型。根据间隔基团的不同可分为刚性基团（如亚二甲苯基、对二苯代乙烯基）和柔性基团（聚亚甲基、聚氧乙烯基、杂原子等）。2Gemini表面活性剂优异的物化性能Gemini表面活性剂独特的分子结构赋
5、予其独特的性能，相比传统表面活性剂，其具有如下优异性能。2.1高表面活性在Gemini表面活性剂中,联接链用化学键将两个带有相同电性的离子头基连接起来,使离子头基间的静电斥力减弱,有效促进了分子在溶液表面吸附层中紧密排列,并且加强了碳氢链间的疏水结合力,因此比普通表面活性剂具有更高的表面活性，由于Gemini单元分子合适的几何形状以及在分子聚集过程中两根烷烃链同时发挥疏水作用,Gemini表面活性剂的cmc比普通表面活性剂低1～3个数量级,应用时浓度可以大大降低，使其在较小的浓度下即可达到超低界面张力故可大幅度提高驱油效率。2.2良好的水溶性离子型Gemini表
6、面活性剂的Krafft点（表面活性剂溶解度显著增加时）一般在0℃以下，水溶性良好，羧酸盐型甚至在硬水中也保持良好的溶解性。这主要归因于分子中含有两个亲水基团，分子结构特殊，不易在晶格中堆积；此外，联接基团中的醚氧原子的亲水性也是原因之一。双子表面活性剂好的水溶性，可提高工作效率，改善采油效果。2.3高的增溶能力增溶作用只发生在CMC以上，Gemini表面活性剂的CMC比常规表面活性剂低，在水溶液中更易形成胶束，故增溶性更强。增溶性强，则增溶相同量原油所需的Gemini表面活性剂浓度比传统表面活性剂低，这对于微乳液驱油技术具有潜在的意义。2.4优异的协同作用表面活
7、性剂之间的相互作用主要是由离子头基之间的静电引力引起的，故有两个离子基团的Gemini表面活性剂与常规表面活性剂之间的协同作用，比常规表面活性剂之间的协同效应强得多。Gemini表面活性剂以传统表面活性剂复配体系良好的协同效应为降低双子表面活性剂实际应用成本提供一条有效途径。2.5独特的流变性具有短联接链的Gemini型表面活性剂,其胶束的稀溶液具有特殊的流变性。浓度很低时,其黏度和水相似,当浓度达到一定值时,黏度迅速增大,在某一浓度时,黏度达到最大值。这是由于Gemini型表面活性剂分子易形成棒状或线状等大尺寸的分子聚集体,在剪切力诱导下,产生线状胶束缠结,因
8、而在较低浓度时就能达到很
