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醇醚磺酸鹽與非離子表面活性劑的相互作用及界面活性研究

文檔作者：戴晨儀１,鄭延成１李春云２,程哲１,蘭樂芳１,唐善法３文檔來源：１．長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院２．河南油田石油工程技術(shù)研究院３．長江大學(xué)石油工程學(xué)院		更新日期： 2026年08月30日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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醇醚磺酸鹽與非離子表面活性劑的相互作用
及界面活性研究
戴晨儀１,鄭延成１? ,李春云２,程哲１,蘭樂芳１,唐善法３
(１．長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北荊州４３４０２３;
２．河南油田石油工程技術(shù)研究院,河南南陽４７３１３２;
３．長江大學(xué)石油工程學(xué)院,湖北武漢４３０１００)
摘要:采用吊片法測定了十六醇醚(EO３)丙烷磺酸鈉(AEO３S)與月桂酸烷醇酰胺(LDA)及其不同混合比時(shí)
溶液的表面張力,確定了表面活性劑溶液的臨界膠束濃度(CMC)以及對應(yīng)濃度下的表面張力(γCMC).采用
正規(guī)溶液理論對復(fù)配表面活性劑溶液的熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和分析,測試了復(fù)配體系與魏崗原油的界面
張力,得到了表面活性劑驅(qū)油劑的優(yōu)化組成,確定了聚合物存在下復(fù)配表面活性劑的濃度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,醇
醚磺酸鹽AEO３S與非離子表面活性劑在鹽水體系中具有一定的協(xié)同作用,m(AEO３S)∶m(LDA)＝２∶３~４∶１
范圍內(nèi)混合體系的CMC比單一表面活性劑的CMC低,相互作用參數(shù)(βm )為負(fù)值,表明兩種表面活性劑之
間具有形成混合膠束的協(xié)同作用,而且AEO３S更易于形成混合膠束;AEO３S/LDA 復(fù)配體系與原油的界面
張力可以達(dá)到１０－２ mN/m 數(shù)量級,含有４０％~５０％AEO３S的復(fù)合體系的界面張力可以降到０??００３~０??００６
mN/m,正好與表面活性劑的相互作用程度是一致的.在０??１２％ HPAM 存在下,０??２％~０??４％復(fù)配表面活
性劑體系可以使油水界面張力達(dá)到超低界面張力,可用作石蠟基原油的驅(qū)油用劑.
關(guān)鍵詞:醇醚磺酸鹽　烷醇酰胺　相互作用參數(shù)　表面活性　界面活性
中圖分類號:TE３５７．４６　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
　　在石油開采領(lǐng)域,堿Ｇ表面活性劑Ｇ聚合物復(fù)
合體系常用于提高石油采收率[１Ｇ３].其中堿的加
入可以與石油中的有機(jī)酸形成天然表面活性劑,
與外來表面活性劑具有較好的協(xié)同作用,但堿的
存在也導(dǎo)致了注采系統(tǒng)結(jié)垢、儲(chǔ)層傷害以及產(chǎn)出
液處理困難等諸多問題,因此,無堿或弱堿低傷害
的表面活性劑驅(qū)油技術(shù)得到了長足發(fā)展[４~５].非
離子及陰離子表面活性劑是石油開采中常用的表
面活性劑.在醇醚表面活性劑分子的羥基上引入
磺酸基團(tuán)成為改性的非Ｇ陰離子型醇醚磺酸鹽表
面活性劑,由于分子結(jié)構(gòu)中含有醚基親水基團(tuán)
(—C２H４O—)和磺酸基團(tuán)(—SO３Na—),因而表
現(xiàn)出非離子表面活性劑的抗鹽性和磺酸鹽陰離子
表面活性劑的抗溫和耐鹽性能,從而擴(kuò)展了非離
子表面活性劑的應(yīng)用范圍.
近年來,筆者課題組合成了系列非Ｇ陰離子混
合型表面活性劑并對其性能進(jìn)行了研究[６Ｇ９],脂肪
醇醚(EO６)磺酸鹽與非離子表面活性劑的復(fù)配體
系在鹽水介質(zhì)中與臨盤原油的界面張力達(dá)到
１０－３ mN/m 數(shù)量級,體現(xiàn)出較高的驅(qū)油效率.根
據(jù)表面活性劑與烷烴界面張力模型理論,在研究
表面活性劑結(jié)構(gòu)對最小界面張力的烷烴碳數(shù)的影
響時(shí)發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生最小界面張力所需的表面活性劑
分子中烷烴碳數(shù)隨著原油等效烷烴碳數(shù)的增加而
增加[１０].也就是說原油等效烷烴碳數(shù)越高,就要
適當(dāng)提高表面活性劑的疏水性達(dá)到提高界面活性
的目的.因此,為提高驅(qū)油效率,通常要根據(jù)原油
屬性及等效烷烴碳數(shù)來選取適當(dāng)碳鏈長度的表面
活性劑.本文針對高凝、高蠟含量魏崗原油的特
點(diǎn),并考慮到過長碳鏈數(shù)表面活性劑的溶解性差
的問題,以低醚化十六醇的磺化改性物與酰胺非
離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配,通過研究表面活性劑
之間相互作用,探討二者之間降低表/界面張力上
的協(xié)同作用,得到了適用于聚合物/表面活性劑二
　　收稿日期:２０２０ ０７ １２;修改稿收到日期:２０２０ ０８ ３０.
作者簡介:戴晨儀(１９９５ ),女,碩士在讀,研究方向?yàn)閼?yīng)用
化學(xué).EＧmail:２２９０６６１７０４＠qq．com.
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(５１７７４０４９).
?通信聯(lián)系人,EＧmail:zhengycg＠１６３．com.
　４８　　　　　　 精　細(xì)　石　油　化　工
SPECIALITYPETROCHEMICALS
第３７卷第５期
２０２０年９月
元復(fù)合驅(qū)的低界面張力體系.
１　實(shí)驗(yàn)部分
１．１　實(shí)驗(yàn)材料
聚丙烯酰胺(HPAM),水解度１０％,相對分
子質(zhì)量１??８×１０７,河南油田.十六醇醚(EO３)磺
酸鹽(AEO３S),參照文獻(xiàn)[８]合成;月桂酸烷醇酰
胺(LDA),參照文獻(xiàn)[１１Ｇ１２]合成及純化.
魏崗原油:凝固點(diǎn)４４℃,地層溫度７０℃下黏
度６??５４mPa??s,飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)
含量分別為５６??２５％、２３??３３％、１１??２８％ 和
９??１４％.模擬地層水組成:３１５０??４mg/LNa＋ ＋
K＋ ,１３??６mg/L Mg２＋ ３８０５??６mg/LCl－ ,１９１??４
mg/LSO２４
,１１６１??７mg/L HCO３－,２７６??６mg/L
CO２３－,總礦化度８６２９??６mg/L,用０??４５μm濾紙
過濾備用.
QBZYＧ２型全自動(dòng)表面張力儀,上海方瑞儀
器有限公司;TX５００C 界面張力儀,美國科諾工業(yè)
有限公司.
１??２　實(shí)驗(yàn)方法
１??２??１　表面張力及臨界膠束濃度
通常采用吊片法測定表面活性劑溶液的表面
張力.將提純后的表面活性劑用模擬地層礦化水
配成質(zhì)量濃度為０??００１~０??３％的溶液,根據(jù)表面
張力與質(zhì)量濃度關(guān)系曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)確定臨界膠束
濃度(CMC),得到CMC 時(shí)的表面張力(γCMC).
根據(jù)表面活性劑相對分子質(zhì)量可以計(jì)算出以摩爾
濃度(mol/L)為單位表示的CMC.
復(fù)合表面活性劑溶液的CMC 測定:將單一
表面活性劑分別配成高濃度的表面活性劑溶液,
按照不同質(zhì)量配比混合,再用礦化水稀釋到系列
濃度的表面活性劑溶液,測定溶液的表面張力,通
過表面活性劑溶液濃度與表面張力的關(guān)系曲線得
到混合表面活性劑溶液的CMC.
１??２??２　界面張力測定
傳統(tǒng)的滴重法和懸滴法只能測量較高界面張
力的值.本文采用TX５００C 全量程旋滴界面張
力測量儀,具有方法簡單、迅速、可靠的特點(diǎn).用
地層水配置一定濃度的表面活性劑溶液,以魏崗
原油為內(nèi)相在７０℃測定表面活性劑溶液與原油
間的平衡界面張力.
２　結(jié)果與討論
２??１　混合表面活性劑的CMC與表面張力
在２５℃測試了AEO３S和烷醇酰胺LDA 表
面活性劑及其在不同質(zhì)量配比下溶液的表面張
力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖１.根據(jù)相對分子質(zhì)量計(jì)算出
表面活性劑AEO３S的摩爾分?jǐn)?shù)(αAEO３S).由圖１
中濃度與表面張力的關(guān)系得到溶液的CMC及對
應(yīng)濃度下的表面張力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表１.
圖１　AEO３S/LDA不同復(fù)配比的表面張力
表１　不同配比下表面活性劑溶液的CMC及表面張力
AEOS/LDA質(zhì)量比０ １∶２ ２∶３ １∶１ ２∶１ ４∶１ １
αAEO３S ０ ０．２３ ０．２９ ０．３８ ０．５６ ０．７ １
CMC,％ ０．００８ ０．００５ ０．００５ ０．０５ ０．０１ ０．００５ ０．００６
CMC/(mmol??L－１) ０．２６ ０．１５３ ０．１０４ ０．１００ ０．１０４ ０．１１５ ０．１３０
γCMC/(mN??m－１) ３０．２５ ３０．１６ ３０．１５ ２９．４ ２９．５ ３５．４１ ３７．３
　　從圖１可知,隨著表面活性劑濃度的增加,表
面張力逐漸降低,當(dāng)濃度增加到一定程度后表面
張力變化趨于穩(wěn)定并出現(xiàn)一平臺,曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)就
是表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC).由表１
可知,AEO３S 和LDA 的CMC 分別為０??１３ 和
０??２６mmol/L,對應(yīng)濃度下的表面張力分別為
３７??３ 和３０??２５mN/m.當(dāng)兩種表面活性劑混合
后隨著AEO３S的含量提高,溶液的CMC比具有
低CMC值的表面活性劑AEO３S還要低.在m
(AEOS)∶m(LDA)＝２∶３~４∶１時(shí),混合溶液的
CMC 在０??１００~０??１１５ mmol/L,也就是說
AEO３S在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為４０％~８０％時(shí)混
合溶液的CMC 均較單一表面活性劑溶液的
CMC低,這一結(jié)果表明AEO３S和LDA 在比較
大的混合比范圍內(nèi)均易于形成混合膠束,在較低
表面活性劑的濃度時(shí)就可以達(dá)到較高的表面活
第３７卷 第５期 戴晨儀,等．醇醚磺酸鹽與非離子表面活性劑的相互作用及界面活性研究 ４９　
性.另外,含有３３％~６６％ AEO３S的混合溶液
的表面張力較低,為２９??４~３０??２mN/m,這是因
為非離子表面活性劑分子與磺酸鹽表面活性劑的
穿插排列使得表面活性劑分子在空氣/水界面上
排列得更加緊密,導(dǎo)致表面張力下降.
２??２　陰離子與非離子表面活性劑混合溶液的相
互作用參數(shù)
兩種單一表面活性劑混合后會(huì)產(chǎn)生相互作
用,使得表面活性劑分子在界面上排列更為緊密,
表面/界面活性提高,混合膠束也更容易形成.這
種相互作用的程度可以通過計(jì)算相互作用參數(shù)來
確定.根據(jù)正規(guī)溶液理論,Rubingh[１３]、Rosen[１４]
等給出了非理想溶液混合物膠束模型方程用以計(jì)
算表面活性劑之間的相互作用參數(shù)βm .
(Xm
１ )２ln(αC１２/Xm
１C１)
(１－Xm
１ )２ln[(１－α)C１２/(１－Xm
１ )C２] (１)
βm ＝ln(αC１２/Xm
１C１)
(１－Xm
１ )２ (２)
式中,C１、C２、C１２分別為兩種單一表面活性劑的臨
界膠束濃度和混合體系的臨界膠束濃度;Xm
１ 為
表面活性劑１(AEO３S)在膠束中的摩爾分?jǐn)?shù),α
為溶液中AEO３S占混合表面活性劑溶液的摩爾
分?jǐn)?shù).對于二元混合表面活性劑水溶液,Clint[１５]
提出了理想混合體系的臨界膠束濃度Cid
１２和單一
表面活性劑的臨界膠束濃度C１、C２ 之間關(guān)系式
(３),進(jìn)而計(jì)算出[１６]理想混合時(shí)組分１在混合膠
束中的摩爾分?jǐn)?shù)Xid
１ .
１ Cid
１２＝α
C１＋１－α
C２ (３)
根據(jù)單一表面活性劑以及不同混合比下的
CMC,采用公式(１)~(３)計(jì)算混合表面活性劑溶
液膠團(tuán)熱力學(xué)參數(shù),結(jié)果見表２.圖２和圖３分
別給出了２種表面活性劑在不同混合比下實(shí)際混
合和理性混合時(shí)膠束濃度以及AEO３S在膠束中
的摩爾分?jǐn)?shù)的變化.
表２　AEO３S與LDA 混合體系熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算
α ０ ０．２３ ０．２９ ０．３８ ０．５６ ０．７ １ C１２/(mmol??L－１) ０．２６０ ０．１５３ ０．１０４ ０．１００ ０．１０４ ０．１２２ ０．１３０
Ci１d２/(mmol??L－１) ０．２６ ０．２１１ ０．２０２ ０．１８８ ０．１６７ ０．１５３ ０．１３ Xid １ ０ ０．１３０ ０．１７０ ０．２３５ ０．３８９ ０．５３８ １ Xm１ ０ ０．４２３ ０．４７８ ０．５２２ ０．６１３ ０．７２４ １
βm — －１．３４１ －２．６５５ －２．５４２ －２．０９２ －１．２７６ —
ln(C１/C２) — ０．７７３ ０．７７３ ０．７７３ ０．７７３ ０．７７３ —
圖２　混合溶液中AEO３S摩爾分?jǐn)?shù)對表面張力的影響
圖３　溶液中AEO３S摩爾分?jǐn)?shù)與膠束中的摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)系
　　由圖２可知,實(shí)際混合物的CMC比理想混
合物的CMC值低,說明AEO３S與LDA 的相互
作用導(dǎo)致二元混合物的非理想行為.當(dāng)混合比m
(AEOS)∶m (LDA)為１∶２ ~ ４∶１時(shí),AEOS
在溶液中摩爾分?jǐn)?shù)從０??２３變化到０??７,相互作用
參數(shù)βm 在－１??２~－２??７之間變化.一般來說,
βm 反映了混合體系中２個(gè)表面活性劑組分在膠
束中分子相互作用程度,負(fù)的程度越大,相互作用
程度越強(qiáng).β值的正負(fù)表明相互作用的類型,
βm ＞０時(shí),表示二組分之間有相互疏遠(yuǎn)、排斥的作
用.βm ＜０時(shí),表示混合體系內(nèi)二組分之間有相
互吸引作用,β 絕對值的大小則反映出相互作用
的程度,βm ＜３說明分子間相互作用較弱.說
明分子間存在強(qiáng)烈的相互作用;３＜ βm ＜１０說
明分子間存在中等相互作用.由此可見,醇醚磺
酸鹽陰離子表面活性劑AEO３S與非離子表面活
性劑LDA 在鹽水介質(zhì)中的相互作用程度較弱.
另外,二元體系產(chǎn)生協(xié)同作用的必須滿足兩個(gè)條
件[１７]:(１)βm ＜０;(２)βm ＞ ln(C１/C２) .由表
２中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知AEO３S與LDA 混合溶液的熱力
５　０　　 精　細(xì)　石　油　化　工 ２０２０年９月
學(xué)參數(shù)均滿足兩個(gè)條件,說明二者具有降低CMC
的協(xié)同作用.
比較組分１(AEO３S)在膠束中的摩爾分?jǐn)?shù)
Xm
１ 和溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)α１,可以看出,當(dāng)α１ 從
０??２３升到０??７時(shí),理想混合時(shí)組分１在膠束中摩
爾分?jǐn)?shù)Xid
１ 在０??１３~０??５４變化,而實(shí)際形成的混
合膠束中組分AEO３S的摩爾分?jǐn)?shù)則在０??４２~
０??７２變化,比混合溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)高,表明
AEO３S更傾向進(jìn)入混合膠束中,使得醇醚磺酸鹽
(AEO３S)在膠束中所占物質(zhì)量高于溶液中所占
份數(shù),說明擁有低CMC 值的表面活性劑形成混
合膠束的能力更強(qiáng).
２??３　表面活性劑配比以及聚合物對界面活性的
影響
采用地層模擬水配制表面活性劑溶液濃度為
０??３％,實(shí)驗(yàn)探討了７０ ℃表面活性劑配比對界面
張力的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖４.
圖４　AEO３SＧLDA體系與魏崗原油的界面張力
　　由圖４可以看出,單一表面活性劑AEO３S
與LDA 同魏崗原油的界面張力均在１０－１ mN/m
數(shù)量級,當(dāng)改變混合表面活性劑溶液中AEO３S
與LDA 質(zhì)量比為２∶３時(shí),界面張力為０??００３１４
mN/m,當(dāng)質(zhì)量比為１∶１時(shí)界面張力為０??００５２３
mN/m,也就是說含有４０％~５０％AEO３S的混
合表面活性劑溶液的界面張力均可達(dá)到超低界面
張力(１０－３ mN/m 數(shù)量級),其他混合比時(shí)溶液的
界面張力均在１０－２ mN/m 數(shù)量級,這就表明
AEO３S與LDA 具有較好降低界面張力的協(xié)同
作用.這是由于單一陰離子表面活性劑在油水界
面排列時(shí)AEO３S分子負(fù)離子(—SO３—)基團(tuán)之
間存在著斥力影響了分子排列緊密程度,當(dāng)加入
非離子表面活性劑LDA 后,LDA 分子插入陰離
子表面活性劑AEO３S之間,使得原來的AEO３S
離子頭—磺酸基團(tuán)之間的電性斥力減弱,油水界
面電荷密度減少,分子間排列緊密程度增加,使得
油水界面張力大幅下降.
為方便后續(xù)實(shí)驗(yàn)的描述,將具有較高界面活
性的４０％ AEO３S＋６０％LDA 體系命名為LDAS
驅(qū)油用復(fù)配表面活性劑.
２??４　復(fù)配表面活性劑濃度對界面張力的影響
由于表面活性劑降低油水界面張力,可提高
驅(qū)替相的洗油效率,而水溶性聚合物可以提高驅(qū)
替流體的黏度,進(jìn)而降低水油流度比,從而使驅(qū)油
劑具有更大的波及體積[１８Ｇ１９].因此,常常將表面
活性劑與聚合物復(fù)配構(gòu)成二元驅(qū)油體系用于提高
石油采收率.
實(shí)驗(yàn)固定聚合物濃度０??１２％ HPAM,改變
LDAS用量,７０℃下測試驅(qū)油體系與原油之間的
界面張力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖５.
圖５　LDAS濃度與界面張力的關(guān)系
由圖５可知,無論溶液有無聚合物存在,隨著
復(fù)配表面活性劑LDAS濃度的增加界面張力呈
現(xiàn)先下降而后略有增加的現(xiàn)象.無聚合物時(shí),活
性劑LDAS濃度在０??１％~０??４％時(shí)界面張力均
處于超低界面張力范圍;加入０??１２％ HPAM 后,
油水界面張力略有上升,但０??２％和０??３％ LDAS
溶液與魏崗原油間的界面張力仍然很低,分別為
０??００３８mN/m 和０??００４５mN/m,表明復(fù)配表面
活性劑體系具有很高的界面活性.
３　結(jié)　論
a?? 醇醚磺酸鹽AEO３S和月桂酸二乙醇胺
(LDA)在地層水中的CMC分別為０??１３１和０??２６
mmol/L,表面張力分別為３７??３和３０??２５mN/m,
兩者混合后溶液的CMC 和表面張力均下降,表
明兩種表面活性劑的復(fù)配有利于降低混合溶液的
臨界膠束濃度和表面張力,活性提高.
b??AEO３S與LDA 的復(fù)配體系在形成膠束
上表現(xiàn)出一定協(xié)同作用,AEO３S更易于進(jìn)入混合
第３７卷 第５期 戴晨儀,等．醇醚磺酸鹽與非離子表面活性劑的相互作用及界面活性研究 ５１　
膠束中.兩者質(zhì)量比為１∶２和２∶３時(shí)相互作用
參數(shù)最大,CMC和表面張力(γCMC)都較低.
c?? 以魏崗原油作為內(nèi)相測試了混合表面活
性劑體系的界面活性,復(fù)配體系４０％ ~５０％
AEO３S＋６０％ ~５０％ LDA 的界面張力達(dá)到
１０－３ mN/m 數(shù)量級,比單一表面活性劑的界面張
力高出２個(gè)數(shù)量級,表現(xiàn)出良好的界面活性.
d?? 當(dāng)m(AEO３S)∶m (LDA)＝２∶３時(shí),在
０??１２％ HPAM 存在下,０??２％~０??４％復(fù)配表面
活性劑可以使油水界面張力降到超低值,可用于
高凝原油的驅(qū)油.
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STUDYONTHEINTERACTIONAND
INTERFACIALACTIVITYOFALCOHOLETHER
SULFONATEANDNONIONICSURFACTANT
DaiChenyi１,ZhengYancheng１,LiChunyun２,ChengZhe１,LanLefang１,TangShanfa３
(１．SchoolofChemistryandEnvironmentalEngineering,YangtzeUniversity,
Jingzhou４３４０２３,Hubei,China;
２．ResearchInstituteofPetroleum EngineeringandTechnology,He’nanOilfieldCompany,
SINOPEC,Nanyang４７３１３２,He’nan,China;
３．CollegeofPetroleum Engineering,YangtzeUniversity,Wuhan４３０１００,Hubei,China)
Abstract:Thesurfacetensionsofsodiumhexadecanolether(EO３)propanesulfonate(AEO３S)and
lauricalkanolamide(LDA)andtheirmixturesinmineralizedwaterweredeterminedbywilhelmyplate
method,andcriticalmicelleconcentration(CMC)andcorrespondingsurfacetension(γCMC )．Regular
５　２　　 精　細(xì)　石　油　化　工 ２０２０年９月
solutiontheorywasusedtodeterminethermodynamicparametersofmixturesofdifferentratiosof
AEO３StoLDAinaqueoussolution．OptionalcomponentofcompoundwasachievedbythedeterminaＧ
tionofsurfactantInterfacialtensionbetweenthesurfactantsolutionsofdifferent massratiosof
AEO３StoLDAwith Weigangcrudeoil．Concentrationofsurfactantsinbinaryfloodingsystem was
alsoobtained．TheresultsshowthattheCMCsofcompound mixturewiththecompositionofm
(AEO３S)/m (LDA)＝２∶３ ４∶１arelowerthananysinglesurfactant,andInteractionparameter
(βm)ofthetwosurfactantsinaqueoussolutionarenegative,indicatingtheformationofmixedmiＧ
cellesandexistenceofsynergisticinteractionsbetweentheinvestigatedsurfactants．AEO３Sismore
likelytoenterthemixedmicelles．TheinterfacialtensionsofAEO３S/LDAsolutionareachievedto
magnitudeof１０－２ mN/m．Thecomplexsolutioncontaining４０％ ５０％AEO３ShaslowinterfacialtenＧ
sionintherangeof０??００３ ０??００６mN/m,whichcoincideswiththedegreeofsurfactantinteraction．
Thesolutionof０．２％ ０．４％ optionalsurfactantinthepresenceof０．１２％HPAMsystemcanmake
theoilＧwaterinterfacialtensionreachultraＧlow,whichcanbeusedasoildisplacementagentforparafＧ
finbasedcrudeoil．
Keywords:alcoholethersulfonate;alkanolamide;interactionparameter;surfaceactivity;interfaceactivity
含苯環(huán)結(jié)構(gòu)糖酰胺表面活性劑的合成研究
陳嫚,王麗艷? ,位苗苗,韓冬冬,劉璐,魏鵬祁,趙冰
(齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾１６１００６)
摘要:以DＧ葡萄糖酸ＧδＧ內(nèi)酯和脂肪胺(鏈長為８,１０,１２,１４,１６,１８)為原料合成NＧ烷基ＧDＧ葡萄糖酰胺(中間體
系列Ⅰ),再用系列Ⅰ分別和對氯氯芐反應(yīng)合成一種新型２Ｇ(對氯芐氧基)ＧNＧ烷基ＧDＧ葡萄糖酰胺表面活性劑
(系列Ⅱ).利用FTIR和１H NMR對系列Ⅱ目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征.通過正交實(shí)驗(yàn)考察了原料摩爾比、反應(yīng)
溫度、反應(yīng)時(shí)間和溶劑種類對反應(yīng)的影響,確定了合成表面活性劑(Ⅱ)的較佳工藝條件:n(NＧ烷基ＧDＧ葡萄糖
酰胺)∶n(對氯氯芐)為１∶１??５,４０~４８℃反應(yīng)７０h,二甲基亞砜(DMSO)作溶劑.在２５℃條件下,系列Ⅱ的
cmc值６??３７×１０－５ ~４??３７×１０－３ mol/L,表面張力(γcmc)為２５??０~２８??０mN/m,并計(jì)算其相關(guān)參數(shù)(pC２０,
Гmax,Amin).ⅡＧe的乳化性最好,分出１０mL水所用時(shí)間為１２１８３s.結(jié)果表明,系列Ⅱ具有較好的表面活性
和較好的乳化性.
關(guān)鍵詞:苯環(huán)　糖酰胺表面活性劑　表面張力　乳化性
中圖分類號:TQ４２３　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
　　表面活性劑品種多樣、用途廣泛,但長期使用
會(huì)對水生生物和環(huán)境安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響[１].天然
表面活性劑取自可再生資源,有著良好的安全性
能、生物降解性及與環(huán)境相容性[２].在表面活性
劑分子結(jié)構(gòu)中引入酰胺鍵促進(jìn)分子間氫鍵的形
成,易于降解,可使表面活性劑具有更好的潤濕
性、柔順性和生物降解性等[３Ｇ７].由于酰胺鍵可形
成分子間氫鍵,cmc值較低[８],具有很好的表面活
性,有助于表面活性劑分子自組裝,廣泛應(yīng)用于藥
物載體、材料合成以及模擬生物膜等領(lǐng)域[９Ｇ１０].
　　收稿日期:２０２０ ０２ ０５;修改稿收到日期:２０２０ ０４ １８.
作者簡介:陳嫚(１９９７ ),主要從事表面活性劑合成及性能
研究工作.
基金項(xiàng)目:黑龍江省自然科學(xué)基金聯(lián)合引導(dǎo)項(xiàng)目
(LH２０１９B０２１);黑龍江省高等學(xué)校植物性食品加工技術(shù)特色學(xué)科專
項(xiàng)(YSTSXK２０１８４８);２０１９年黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)
目(２０１９１０２３２０２２);黑龍江省教育廳基本業(yè)務(wù)專項(xiàng)(１３５２０９２１０).
?通信聯(lián)系人,EＧmail:wlydlm＠１２６．com.
５３
第３７卷第５期
２０２０年９月
精　細(xì)　石　油　化　工
SPECIALITYPETROCHEMICALS

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