阴离子双子表面活性剂表面活性研究
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双子表面活性剂

双子表面活性剂概述-结构
Gemini表面活性剂分子中 含有两个疏水基团、两个 亲水基团和一个联接基团, 且联接基团靠近亲水基团, 联接基团可以亲水也可以 疏水。
分子结构顺序为:长的碳氢 链疏水链、离子头基、联 接基团、第二个离子头基、 第二个碳氢链 B结构中的亲水基团与联接 基团靠得比较近,也属于 Gemini表面活性剂。
双子表面活性剂的应用及前景
(2)预鞣和复鞣填充剂 在皮革鞣制过程中,由于双子表面活性剂特殊的结构和性质 ,具有能与皮胶原上的结合点快速结合的特点,可防止鞣剂 与皮纤维因结合过快而出现表面过鞣的现象;另外,双子表 面活性剂既能显著降低溶液的表面能又可以加速鞣剂的渗透 ,达到速鞣、鞣制均匀或提高结合量使成革丰满的目的。 双子表面活性剂是由联结基团通过化学键将两个或多个单体 表面活性剂连接在一起,扩充其链结构增加分子量,同时与 胶原或鞣剂进行多点结合,从而使得它还可以作为复鞣填充 剂。加脂剂是制革过程中用量最大的一类皮革化工产品,磺 酸盐型皮革加脂剂是最主要的品种之一。
双子表面活性剂概述-性能
1.极容易吸附在气/液表面,而且有多种形态,比传统型 表面活性剂溶液有大得多的表面活性。较高的表面活性意 味着完成某一具体用途时的用量较少,从而需要更少的原 料,产生更少的需要处理的副产品。 2.很容易聚集成胶束,临界胶束浓度比传统表面活性剂溶 液低。这意味着一些不溶的物质能在较低的表面活性剂浓 度下的溶液中增溶。 3.大部分阴离子双子表面活性剂的Krafft点(TkP质量分数 为1%)都在0℃以下,表明有良好的水溶性,这是由于双 子表面活性剂含有两个亲水基团的缘故。
双子表面活性剂
11级化学工艺徐运欢
目录
1 2 3
双子表面活性剂概述 双子表面活性剂的合成
阴离子型双子表面活性剂溶液高温下流变性研究

于3 %时 , A 6 — G 1- 1 4 6溶液黏度升高缓慢 , 当质量 分数 超 过 3 %时 , 溶液 黏度 上 升较 快 , 现 明显 的 出
突 变点 , C 4一 ・ B 溶 液 也 有 类 似 的 突变 而 - C 2r
相 同的剪切 速率 和 表 面 活性 剂 质 量 分数 条 件 下 , 测得 C 4一 ・ B 溶 液 中加 入 不 同种 类 的有 机 - C 2 r 酸盐 时黏度 的变 化 , 果见 图 4 结 。 由图 4可 以看 出 , 入 的水 杨 酸 钠 质 量分 数 加 在 1 ~4 时 , A1-—6溶 液 黏 度 不 断 上 升 至 % % G 641 原溶 液 的 1 0倍 以 上 , 水 杨 酸 钠 质 量 分 数 超 过 在
阴离子 型双 子表 面活性 剂溶液 内部 形成 的聚 集体 对其 流变性 有重要 影 响 。当溶 液质 量浓 度超 过其 临界胶 束 浓 度 (m ) , cc 时 阴离 子 型 双 子 表 面 活性 剂分 子会 自动结 合形 成胶束 。其 胶束类 型包 括 : 状 胶束 、 状 胶 束 、 球 棒 线形 胶 束 、 碟状 胶 束 、 网 状胶 束 、 虫 状 胶 束 或 管 状 及 层 状 胶 束 聚 集 蠕
00 % 一 .8 .2 0 0 %时 , 溶液黏 度基 本没有 变 化 , 黏 且
数、 无机 盐 、 机酸盐 加量 对溶 液黏度 的影 响 。 有
2 2 表 面活 性剂质 量分数 对溶 液黏度 的影 响 .
在 温 度 8 ℃ , 切 速 率 6 s 下 , 察 0 剪 考
G 1 -.6 A 6 1 活性 剂溶 液 黏 度 随表 面 活 性 剂 质量 分 4
数 变化 的关 系 ; 在 温 度 5 另 0℃ , 切 速率 6s 剪
阴离子双子表面活性剂性能研究

子表 面 活性剂 溶 液 1 0m ,取 1 0 L 0mL样 品在 2 和 5 7 0℃水 浴 中预热 5m n 将煤 油 逐滴 加 入至 溶液 浑 浊 , i, 刚好 不再 消失 时为滴 定终 点 , 录滴 加 的煤油 量 。 记
5 润 湿 性 的 测 定 : 温 , 1 0 mL 双 子 表 面 活 性 ) 室 取 0
分 析 表 1可 知 : 水 中 , 子 表 面 活 性 剂 产 生 的泡 硬 双
沫 表 现 出 了 优 异 的 抗 硬 水 能 力 ,随 硬 水 质 量 浓 度 的增
图 2 双 子 表 面 活 性 剂 的 起 泡 性 能
图 2可 以 看 出 : 硬 水 质 量 浓 度 增 加 , 子 表 面 活 随 双
性 剂 的起泡性 能呈 下 降趋 势 , 下 降幅 度远小 于 S S 但 D ;
随碳链 长度 和联结 基 团长度 增加 , 泡性 增强 。 起
222 泡 沫 稳 定 性 ..
比传 统表 面 活性剂 S S 12 0m ・ 低 一个 数量 级 , D ( 0 g L )
表 明 其 具 有 更 高 的 表 面 活 性 。 随 碳 链 长 度 和 联 结 基 团
长 度增 加 , 子表 面活性 剂 C 双 MC减 小 , 面 活 性 增 大 。 表 2 2 起 泡 性 和 泡 沫 稳 定 性 .
0.7 7 5
07 1 .6
硬 水
07 9 .6
0.5 7 0
图 1 双 子 表 面 活性 剂 和 SDS 的 表 面 张 力 变化 规 律
2 12 C C . .
3 0 mg‘ 0 L
硬 水
0.2 7 0
07 4 .2
根 据 图 1曲 线 得 到 双 子 表 面 活 性 剂 G 1 — — 0 S02 1, G 1 — 一 0 G 1 — — 2及 G 1 — — 2 的 临 界 胶 束 质 S0 4 】 .S 2 2 1 S24 1
双子表面活性剂表面活性的研究

1 — 1 、 6— 48 一) 2— 6 4 4— 4 1 4— 1 、( 一 1 (+)纯度 ,
8 % ,自制 ; 0 十二 烷 基 三 甲基 溴化 铵 ( T B) 十 DA 、 四烷基 三 甲基溴化 铵 ( Y B)分 析纯 。 TA , 临盘采 油 厂 11 注 入 水 为 N H O 水 型 , 36站 aC 离子组 成见 表 1 。
体 与界面 化 学领 域 的研 究 热 点 。 目前 , 国外一 些 研究 学 者 ¨- 已合 成 出一 系列 阴离 子 、 2 阳离 子 、 非离 子及 两 性 型双 子 表 面活 性 剂 。20 0 1年 我 国 开始 进行双 子 表 面 活性 剂 的研 究 , 善法 等 ∞ 唐 合成 了不 同类 型 的双 子 表 面 活性 剂 , 对 其性 能 并 及应 用做 了 大量 研 究 。在 石 油开 采 应 用 中 , 子 双 表 面活性剂 在提 高 驱 油效 率 方 面 已 有报 道 ]在 ,
精
6
细
石
油
化
工
进
展
第 1 2卷第 1 2期
ADV ANC S I I E P T CHE C S E N F N E R0 MI AL
十 四烷 基链 的表 面活性 剂具有 同样 的特点. 。 表 2 双子表 面活 性剂 与对应 的传统 表 面活性 剂在 不 同含量 下的表 面张 力 比较
DA T B含 量 为 1 ×1 时 , 面 张 力 为 2 . 6 0 0 表 6 3 mN m。这表 明双子表 面活性 剂 在 较 低含 量 下 可 /
达传统表面活性剂 D A T B高含量下 的表面效果,
收稿 日 : 1 — 8 0 。 期 2 1 0 — 1 0 作者简介 : 马素俊 , 硕士 , 主要从事油层保护技术研究工作。
双子(Gemini)表面活性剂合成及性能评价

20 0 9年 9月
文 章 编号 : 0 5 8 0 ( 0 9 0 — 1 — 3 10 — 97 2 0 )5 10 0
断 块 油 气 田 F U — L C I G SFE D A I B 0 K OL& A IL
第 1 6卷第 5期
( mii 面 活性 剂 合成 及 性 能评 价 Ge n) 表
L b r t r fOi a o a o y o l& Ga ee v i oo y a d Ex li t n Ch n d n v r i fT c n l g ,C e g u 6 0 5 , i a s R s r or Ge lg n pot i , e g u U i est o e h oo a o y y h n d 1 0 9 Chn )
摘 要 研 究合 成 了一种 阴 离子 型双 醚 双 苯磺 酸 盐 G mi 表 面活 性 荆 , e n i 该表 面活性 剂可 在 无碱 , 量 浓度 为 3 g L 质 5 ・ m
条件 下 . 油 水 界 面 张 力降 至 1 x 0 N. —的 超 低 水 平 ; 将 . 1。m m t 2 可有 效 改 变岩 石 表 面 润 湿 性 , 将 亲 油 表 面 改 变 为 弱 亲 油 表 可 面. 可将 亲 水 表 面 改 变 为弱 亲 水 表 面 : 用该 G mn 表 面活 性 剂 配 制 的 三 元 复 合 驱 ( S ) 油体 系相 比 常 规驱 油体 系, 利 e ii AP驱 表
现 出更 高的 驱替 效率 。 关 键 词 G m n 表 面活 性 剂 ; 面 张 力 ; 湿性 ; 高 采收 率 e ii 界 润 提
中图 分 类 号 : E3 74 T 5 .6 文 献 标 识 码 : A
文 章 编号 : 0 5 8 0 ( 0 9 0 — 1 — 3 10 — 97 2 0 )5 10 0
断 块 油 气 田 F U — L C I G SFE D A I B 0 K OL& A IL
第 1 6卷第 5期
( mii 面 活性 剂 合成 及 性 能评 价 Ge n) 表
L b r t r fOi a o a o y o l& Ga ee v i oo y a d Ex li t n Ch n d n v r i fT c n l g ,C e g u 6 0 5 , i a s R s r or Ge lg n pot i , e g u U i est o e h oo a o y y h n d 1 0 9 Chn )
摘 要 研 究合 成 了一种 阴 离子 型双 醚 双 苯磺 酸 盐 G mi 表 面活 性 荆 , e n i 该表 面活性 剂可 在 无碱 , 量 浓度 为 3 g L 质 5 ・ m
条件 下 . 油 水 界 面 张 力降 至 1 x 0 N. —的 超 低 水 平 ; 将 . 1。m m t 2 可有 效 改 变岩 石 表 面 润 湿 性 , 将 亲 油 表 面 改 变 为 弱 亲 油 表 可 面. 可将 亲 水 表 面 改 变 为弱 亲 水 表 面 : 用该 G mn 表 面活 性 剂 配 制 的 三 元 复 合 驱 ( S ) 油体 系相 比 常 规驱 油体 系, 利 e ii AP驱 表
现 出更 高的 驱替 效率 。 关 键 词 G m n 表 面活 性 剂 ; 面 张 力 ; 湿性 ; 高 采收 率 e ii 界 润 提
中图 分 类 号 : E3 74 T 5 .6 文 献 标 识 码 : A
阴离子型Gemini表面活性剂的合成与表面活性

工
进
展
第 8 第 7期 卷
ADVANCES N F NE PETROCHEMI I I CAI S
13 2 癸 酰 氯 的 合 成 ..
峰 , 5 .3c 为 S l 2 2 m 0 —O的 对 称 伸 缩 振 动 峰 , 79 9 m 为 C 2 的 面 内 弯 曲 振 动 峰 , 4 .2c H 66 0 m 为s O 1 .6c — 的反对称 伸缩振 动峰 。
关键词双子表面活性剂合成表面活性协同效应传统表面活性剂分子中只有1个亲水基和1个亲油基由于这种表面活性剂疏水链之间的缔合作用与离子头基间电荷斥力和水化作用引起的分离作用存在平衡使得它们在界面或分子聚集体中不能更紧密排列因而降低表面张力的能力有限1jgemini表面活性剂由2个传统的表面活性剂分子通过特殊的连接基团以化学键方式连接而成分子中含有2个亲水基团及2个亲油链
1 2 试 剂 .
加 2一氯 乙基磺酸 钠 ( .0m 1溶 液 , 时用 氢 氧 0 2 o) 同
化钠 溶液 调节 p H约 为 1 0左 右 , 在适 宜 的 温度 下 反应 1 , 2h 然后对 反应 液进行 处 理 , 加入 无 水 乙醇 有 固体析 出 , 抽滤 , 干 , 到 白色 固体为 中间体 。 烘 得
13 合 成 .
131 乙二胺 Ⅳ。 一二 乙基磺酸钠 的合成 .. Ⅳ
在装 有搅拌 器 、 温度 计 及 回 流冷凝 管 的三 口 烧瓶 中加 入 乙 二胺 ( .6m 1和 少 量 水 , 慢 滴 0 0 o) 慢
维普资讯
精
细
石
油 化
f 一 +lcS 2HH 3 C 22N C O
—
N a H o
l
阴离子双子表面活性剂的油水界面张力

eau t no e n ufc n [ ] a l Bok Ol& G sFed, v ai fG miisr t tJ .Fut lc i l o aa — a i l
2 0 1 ( ) 1 0 1 2 0 9,6 5 : 1 — 1 .
[ ] 伍 锐 东 , 泉 , 丽 , . 古 深 层 稠 油 乳 化 降 黏 实 验 研 究 []断 块 7 岳 王 等 轮 J.
图 2 表 面 活 性 剂 与 油 相 间 的油 水 界 面 张 力
根据 曲线 的拐 点确 定 临界胶 束质 量 浓度 ( MC 和 C ) 与之 对应 的油 水界 面 张力 ( , ) 计算 结果 见表 l 。
表 1 表 面 活 性 剂 与不 同油 相 间 的界 面 活 性
图 1 质 量 浓 度 为 0 / 是 . gL的 848溶 液 与 不 同 5 —_ 油相 间界 面 张力 实验 结果 。从 图 1可 以看 出 ,—. 848与
第 1 9卷 第 1 期
胡小 冬 。 . 等 阴离 子 双 子 表 面 活 性 剂 的油 水 界 面 张 力
1 实 验
11 实 验材 料及 仪器 .
21 .. 油 水界 面活 性 2
用 模 拟地层 水 配制 不 同质量 浓度 的表 面活 性剂 溶
液 ,在 4 5℃下 测 定其 油水 界 面张 力 ,煤 油在 1-—2 24 1
B o kO l G s il , 0 0,8 1 :0 6 . lc i& a Fed 2 1 1 ( ) 6 — 2
由图 3可 知 . 随着 矿化 度 的增加 , 面 活性 剂溶 液 表
与 稀 油 间 的油 水 界 面 张 力 迅 速 降 低 。 当矿 化 度 达 到
2 0 1 ( ) 1 0 1 2 0 9,6 5 : 1 — 1 .
[ ] 伍 锐 东 , 泉 , 丽 , . 古 深 层 稠 油 乳 化 降 黏 实 验 研 究 []断 块 7 岳 王 等 轮 J.
图 2 表 面 活 性 剂 与 油 相 间 的油 水 界 面 张 力
根据 曲线 的拐 点确 定 临界胶 束质 量 浓度 ( MC 和 C ) 与之 对应 的油 水界 面 张力 ( , ) 计算 结果 见表 l 。
表 1 表 面 活 性 剂 与不 同油 相 间 的界 面 活 性
图 1 质 量 浓 度 为 0 / 是 . gL的 848溶 液 与 不 同 5 —_ 油相 间界 面 张力 实验 结果 。从 图 1可 以看 出 ,—. 848与
第 1 9卷 第 1 期
胡小 冬 。 . 等 阴离 子 双 子 表 面 活 性 剂 的油 水 界 面 张 力
1 实 验
11 实 验材 料及 仪器 .
21 .. 油 水界 面活 性 2
用 模 拟地层 水 配制 不 同质量 浓度 的表 面活 性剂 溶
液 ,在 4 5℃下 测 定其 油水 界 面张 力 ,煤 油在 1-—2 24 1
B o kO l G s il , 0 0,8 1 :0 6 . lc i& a Fed 2 1 1 ( ) 6 — 2
由图 3可 知 . 随着 矿化 度 的增加 , 面 活性 剂溶 液 表
与 稀 油 间 的油 水 界 面 张 力 迅 速 降 低 。 当矿 化 度 达 到
双子表面活性剂的结构特点与表面活性

o mi is ra tn s wa e ty e ha c d fo t e e a u f ca t. Th r s n t h we h tt e pa all fGe n u fc a t s g al n n e r m he g n rl s ra t n s r e p e e tdae s o d t a h r l i e ng sr cu e o mi i a 【h ra i t h n t e c s a e sr t r n d c e sn h u f c e so fs l to tu t r fGe ns h d a hi e bl y t a h a c d tucu e i e r a i g t e s ra e tn in o ou in. g i Ke y wor s:G miis ra tn s d e n u fc a t ;Ge n ;c s a e sr cu e;p r lei g sr c u e;s ra e a t i mi i a c d t t r u a alln t t r u u c ci t f vy
面活 性 。
R. R R
wh n t e g e a e n h swa r a t r u h i o c p o p e t h e e a u f ca t . T e s fc c iiR●●● e h y a g g td a d t u s a b e k h o g n c n e tc m a d wi t e g n r s ra tn s r r h l h ura e a t t vy
WU J n u
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阴离子 双子表 面 活性 剂盐 水溶液 的配制 :
恒定 阴 离 子 双 子 表 面 活 性 剂 的 质 量 浓 度
3 2
A V D
细
石
油
化
工
进
展
A A CES I FI ETROCHEM I AL N N NE P C S
第 1 一 。2期 。 2卷第 …
表 l 阴离子 双子/ 活性 剂的 c c — 2 4O ㈨㈨ 单链表面 m
1 1 实验试 剂 .
阴离子 双子表 面活 性 剂 : A 4—6 G 8— G 6— ,A
4 —8, GA1 0—4 —1 GA1 —4 — 1 GA8 —2 —8, 0, 2 2,
2 结 果与讨 论 2 1 阴离子 双子表 面活 性剂 的 c l . ,c ,
G 0— A1 2—1 , A1 2—1 , 江大 学 石油 工 程 0 G 2— 2长 学院 提 供 ; a 1C C2 Mg I, 二 烷 基 磺 酸 钠 N C , a 1, C 十
( D ) 均 为分析 纯 。 SS , 1 2 溶 液的 配制 .
c,是表 面 活性 剂 表 面 活 性 度 量 参 数 之 一 。 t n c
笔 者通过 表面 张力 测试及作 图处 理得 到 了系 列 阴 离 子双子 表 面 活 性 剂 及 S S的 C', 果 如表 I D / 结 / ' t C
界胶柬浓度 , 从表面张力和临界胶束浓度两方 面讨 论 了分子 结构 、 盐等 因素对双子 表面活性 剂表
面活性的影响。实 验结 果表 明 , 当增加 疏水 碳链 长度 和 联结 基 团长 度 、 入盐 ( a1 C C 适 加 N C, a I, Mg l) c 等都能有效降低双子表面活性剂 的表面张力和临界胶柬 浓度 , 增大 其表面活性 。所得结论 对高活性阴离子双子表 面活性剂 的研制及应用具有指导意义。
选 用 系列 阴 离 子 双 子 表 面 活 性 剂 , 过 滴 体 积 通
法 研究 了其 分子 结 构 与 无 机 盐 对 溶 液 表 面 活 性
的影 响 。
1 实验 部分
通过 溶液 滴体积 对 tC( n C为溶 液浓 度 ) 作
图确定 阴离 子 双 子 表 面 活 性 剂 溶 液 的 c 。 溶 液浓度趋 近 c1 时 的 对 lC直 线与 大 于 Ct / / c . n /C T 时 对 lC直 线 的交 点 , n 即为 表 面 活性剂 溶 液 的
( 0 g L , 适 量 含 盐 ( a IC C2 M c2 1 0m / ) 取 0 N C , a I, g l)
的质量 浓度为2 00 0mg L 0 0 / 的母 液 与之混 合并 定
容, 得含 不 同盐类 及 含量 的 阴离子 双 子 表 面活 性
剂 盐水溶 液 。 1 3 溶液 表面 张力及 临界胶 束 浓度 . 采用滴 体 积法 H 。 测定 阴离 子双 子表 面活 性 剂溶 液 的表 面 张力 , 验 温 度 均 为3 实 3℃ , 面 张 表 力计 算公式 为 :
一 4 4
一 一
明就 提高 阴离 子 双 子 表 面 活性 剂 的 表 面 活 性而
= V gF/ p r
接基 团 的长度均 影响表 面活性 剂在水 一 界面 的 气
扩散以及胶束 的聚集 和排列方式 , J从而影响双 子表 面活性 剂 的表 面 活性 ; 的加人 在 降低 临界 盐 胶束浓度( ) 僦 和促进胶 团化过程的同时也改变 了胶 团 的微 观结构 , 而且 研 究无 机 盐 对 表 面 活性
21 0 2月 1年
刘
霜等 . 离 子双 子 表 面 活 性 剂 表 活 性 剂 表 面 活 性 研 究
刘 霜 , 唐善法 , 胡小冬 , 杨 雪, 熊玉娟
( 长江大学石油工程学院湖北省重点实验室 , 荆州 4 42 ) 30 3 [ 摘 要 】 采用滴体积法测定系列阴离子双子表面活性剂溶液的表面张力 , 并作 图得 到其临
[ 关键词 ] 双子表面活性剂 表 面活性
碳链 长度 联结基 团 无机盐
双 子表面 活性剂 由于具 有优 良的表 面活性 以 及 较好 的应 用 前 景 而 备 受 关 注 ¨ 。虽 然 国 内外 已大量报 道合成 了各种 类型 的 阴离 子双子 表面活 性剂 , 而在分 子 结构 和 矿 化度 等 因素对 表 面 活 然 性 的影 响方 面 的研 究却 并不 充分 。疏水碳链 和联
母液 , 然后 取适 量母 液 用 蒸馏 水 稀 释至 实验 所 需
浓度 。
活性剂 具有 比传统 阴离 子表 面活性 剂更高 的表 面
活性 。
收稿 日期 :0 0~1 21 l一1 。 9 作 者 简 介 : 霜 , 读硕 士研 究 生 , 要从 事 油 田化 学 和 提 高 刘 在 主 油 田采收率研究 。 基金项 目: 中国石油科技创新基金( 00 500 1 ) 2 1D 0 6 2 1 。
剂表 面 活 性 的影 响 , 助 于 了 解 加 入 无 机 盐 后 有 表面 活性 剂 扩 散 和 吸 附 动力 学 的 变 化 【 。笔 者 3 ]
式 中, 为 液 滴 体 积, L P为 液体 密 度 , m ;
k / r 移 液 管 管 口外 半 径 ,m; 为 校 正 因 gm ; 为 c F 子; g为重 力加 速度 ,. 1N k 。 9 8 / g
所示 。系列 阴 离 子 双 子 表 面 活性 剂 的 c. 比 m c均
S S的 C/ 一 个 数 量 级 , 见 阴离 子 双 子 表 面 D / /  ̄小 可
阴离 子双 子表面 活性剂 水溶液 的配制 : 称取05g . 阴离 子 双 子 表 面 活 性 剂加 人 蒸 馏 水 中完全 溶 解 并 定 容 , 制 浓 度 为500mgL 配 0 / 的