双尾表面活性剂合成与研究.pdf

摘 要 表面活性剂种类多、性能各异，表面活性剂的结构对性质起着决定性的作用。 随着三次采油技术的不断发展，探索具有新型结构和性能的表面活性剂对理论研 究和实际应用都具有十分重要的意义。本论文合成了两类新型双尾链表面活性 剂，并研究了其结构与性能关系，取得的主要成果有： 1、合成了阴离子双尾表面活性剂和两性孪连表面活性剂(Cm—C12)，其中高 碳数的两性孪连表面活性剂C16-C12为首次合成，并优化了两性表面活性剂合成 反应时间。采用核磁共振氢谱、红外光谱和元素分析等方法对样品进行了测试， 确认了合成产物的结构。 2、研究了双尾阴离子表面活性剂，并与直链阴离子表面活性剂进行了比较， 发现双尾阴离子表面活性剂具有很低的表面张力和较小的单链分子占有面积；两 性孪连表面活性剂具有很低的表面张力和界面分子占有面积，其临界胶束浓度 (cmc)比对应常规阳离子、阴离子或两性单链表面活性剂小2～4个数量级， 比阳离子孪连表面活性荆低2个数量级。 3、本论文首次研究了pH、NaCI对烷烃一两性表面活性剂溶液的界面活性 的影响，实验发现NaCl可以降低分子在界面上的占有面积，降低临界胶束浓度 60～70％，在合适的活性剂浓度和盐度时C10．C12与烷烃可产生超低界面张力。 溶液性质研究表明，在合适的NaCl浓度范围内，高碳数的支链醇硫酸钠(GCl5S 和GC20S)能与烷烃产生超低爨面张力。 4、详细研究了孪连两性表面活性剂与不同结构的阴离子表面活性剂的相互 作用及协合效应，结果表明加入电解质可以促进胶束形成、降低界面张力的协合 作用。 5、对双尾表面活性剂胶团化过程进行了研究，并用热力学理论解释了表面 活性剂的性质以及尾链碳数对胶团聚集形态的影响：用荧光法以及激光散射法研 究了表面活性剂胶团的微极性和聚集数。 通过新型表面活性剂的合成以及性能研究和胶团理论研究，加深了对表面活 性剂结构与性能关系的认识以及为驱油用表面活性剂分子结构的设计奠定了良 好的实验和理论基础。 关键词：两性孪连表面活性剂； 双尾表面活性剂；表面性质：协合作用 Abstract The ofsurfactautson performance theirchemicalstructures．Withthe depend ofenhancedoil was to novel development recovery，itvery importantstudy surfactantswith in and seriesof hi曲surfaceactivitytheoryapplication．Two double—chainsurfactantswere inthis synthesized ofsurfactantswere someachievements： relationships researched，getting 1．Inthe seriesofdouble-chain chain dissertation，two surfactants，branched sulfatesandzwitterionicGemini branchedchain surfactants，were synthesized．The sulfateswere esterficationofbranchedalcoholswithchloridesulfonic