飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的界面性能

杜世宇 東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的界面性能

杜世宇 東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

陰—非離子型表面活性劑既具備陰離子表面活性劑的耐高溫性能，又具備非離子表面活性劑耐鹽性好的特點(diǎn)。利用飽和腰果酚聚氧乙烯醚為原料，合成一種陰—非型表面活性劑，通過堿化和磺化反應(yīng)，最終得到的產(chǎn)物為飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽，活性物含量為17.9%。模仿大慶油田地層條件下測(cè)量油水界面張力時(shí)，飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽型陰—非離子表面活性劑可使界面張力降低至3.57×10-3mN/m。

陰—非離子表面活性劑；腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽；界面張力

陰—非離子型表面活性劑即具備陰離子表面活性劑的耐高溫性能，又具備非離子表面活性劑耐鹽性好的特點(diǎn)。目前，以腰果酚為原料開發(fā)新型工業(yè)表面活性劑已成為腰果酚深加工領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。本文利用飽和腰果酚聚氧乙烯醚為原料，合成一種陰-非型表面活性劑，并對(duì)其降低油水界面張力的性能進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

（1）實(shí)驗(yàn)藥品與儀器。2—溴乙基磺酸鈉，氫氧化鉀、甲苯均為分析純；飽和腰果酚聚氧乙烯醚（自制）；脫水脫氣原油，來自大慶油田采油一廠；布魯克Tensor27紅外光譜儀；TX—500型界面張力儀。

（2）紅外光譜表征。采用德國(guó)布魯克Tensor27紅外光譜儀對(duì)腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽進(jìn)行紅外光譜表征。

（3）界面張力的測(cè)定。采用TX500型全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀，溫度45℃、轉(zhuǎn)速5 000 r/min條件下，測(cè)定原油與腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽水溶液間的界面張力。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

（1）工藝條件對(duì)產(chǎn)率及活性物含量的影響。堿化反應(yīng)過程生成了小分子水，通過計(jì)算帶出水的體積可判斷堿化反應(yīng)的程度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)生成的水計(jì)算得出堿化過程產(chǎn)率達(dá)80%以上。在磺化反應(yīng)過程中，隨時(shí)間延長(zhǎng)，活性物含量增加；8 h后活性物含量基本不變，最高達(dá)到17.9%。

（2）腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的IR分析。比較原料和產(chǎn)品的IR譜圖可以發(fā)現(xiàn)，在3 420 cm-1處的羥基未消失，苯環(huán)的骨架振動(dòng)以及碳鏈的特征峰依然存在。但在1 196 cm-1處有磺酸鹽的-S=O鍵的伸縮振動(dòng)強(qiáng)吸收峰，從而證明了飽和腰果酚聚氧乙烯醚已經(jīng)發(fā)生了磺化反應(yīng)。

（3）飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的界面活性。圖1為飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的動(dòng)態(tài)界面張力曲線。從圖1可看出，界面張力下降到最低點(diǎn)后基本不變，這是因?yàn)楫?dāng)溶液與原油接觸時(shí)，吸附速率大于脫附速率；隨著吸附量不斷增加，活性劑分子開始脫附。當(dāng)活性劑分子在界面上的吸附速率與脫附速率相對(duì)平衡時(shí)，界面張力保持不變。

圖1 飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽動(dòng)態(tài)界面張力

3 結(jié)論

通過堿化和磺化反應(yīng)，最終得到的產(chǎn)物為飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽，活性物含量為17.9%。在模仿大慶油田地層條件測(cè)量油水界面張力時(shí)，飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽型陰—非離子表面活性劑可使界面張力降低至3.57×10-3mN/m。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.5.026