CMC系列高分子表面活性剂与原油超低界面张力形成机理的研究

采用动态激光光散射及环境扫描电镜研究了羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂与大庆原油形成超低界面张力的机理.结果表明,CMC系列高分子表面活性剂具有与低分子量表面活性剂相比拟的表/界面活性,其水溶液的表面张力可达2835mN/m,界面张力达到10^-110mN/m.碱的加入可显著降低高分子表面活性剂与原油的界面张力,在适当条件下界面张力达到超低值(10^-3mN/m),可望作为三次采油的驱油剂.等效烷烃模型研究表明,用碱与原油酸性组分的作用来解释碱能使界面张力下降至超低值的传统观点是不完善的,加入碱能使高分子表面活性剂胶束解缔,胶束数量增多,胶束粒径减小,单分子自由链增加,有利于高分子表面活性剂向界面迁移和排布,这是高分子表面活性剂和碱复配体系与原油界面张力下降至超低值的主要原因.     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂形成微乳液的研究

采用紫外光谱、相图、动态激光光散射、同位素示踪、光学显微镜、电导率等研究了羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂与甲苯-水-异丙醇体系微乳液的形成过程,发现微乳液粒子大小均一,形态一致,其尺寸比低分子表面活性剂所形成的微乳液粒子大得多.醇分子插入到油水界面,改变了两相界面结构,促使微乳液的生成.电导率测定表明所形成的微乳液区均为水包油结构,即使在富含甲苯区域,亦不会有油包水的反相胶束形成.     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂超声合成的研究

研究了在超声波作用下羧甲基纤维素的降解反应及ＣＭＣ与具有不同亲水亲油比值的活性大单体「烷基醇（酚）聚氧乙烯醚丙烯酸酯及第三单体」的超声共聚反应。经萃取提纯的共聚产物用ＩＲ，＾１３Ｃ ＮＭＲ和ＵＶ等方法进行表证，证实通过超声反应制得了二元和三元共聚物。     

阴阳离子表面活性剂体系超低油水界面张力的应用

通过阴阳离子表面活性剂复配,在实际油水体系中获得了超低界面张力.通过在阴离子表面活性剂分子结构中加入乙氧基(EO)链段,以及采用阴阳离子加非离子型表面活性剂的三组分策略,有效解决了混合表面活性剂在水溶液中溶解度问题.进而研究了阳离子表面活性剂结构、非离子表面活性剂结构、三者组分配比、表面活性剂总浓度等因素对油水界面张力的影响,从而在胜利油田多个实际油水体系中获得了较大比例范围和较低浓度区域的油水超低界面张力,部分体系甚至达到了10-4 mN·m-1.由于阴阳离子表面活性剂间强烈的静电吸引作用,相关体系具有很好的抗吸附能力.经过石英砂48 h吸附后,体系仍然具有很好的超低界面张力.     

CMC系列高分子表面活性剂的胶束形态

高分子表面活性剂分子量高 ,分子中兼具亲水和疏水链段 ,在选择性溶剂水中同小分子表面活性剂一样 ,可形成疏水链段为核心、亲水链段为外壳的胶束结构 ,但高分子量又使其表现出许多不同于低分子表面活性剂的形态特征 ,如胶束的多种形态、尺寸分布多分散性等等 ,而这些形态特征对高分子表面活性剂的界面活性、增粘、乳化等性能有决定性的影响．结构规整的嵌段或接枝共聚物在选择性溶剂中的分子聚集形态已有研究 ［１,２］,亲水亲油性的高分子表面活性剂在水溶液中由于结构复杂、水溶液中氢键作用及静电作用力等因素造成的困难 ,因而研究较少…     

高盐油藏下两性/阴离子表面活性剂协同获得油水超低界面张力

研究了在高盐油藏中, 利用两性/阴离子表面活性剂的协同效应获得油水超低界面张力的方法. 两性表面活性剂十六烷基磺基甜菜碱与高盐矿化水具有很好的相容性, 但在表面活性剂浓度为0.07%-0.39%(质量分数)范围内仅能使油水界面张力达到10^-2 mN·m^-1量级, 加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠后则可与原油达到超低界面张力. 通过探讨表面活性剂总浓度、金属离子浓度、复配比例对油水动态界面张力的影响, 发现两性/阴离子表面活性剂混合体系可以在高矿化度、低浓度和0.04%-0.37%的宽浓度范围下获得10^-5 mN·m^-1量级的超低界面张力, 并分析了两性/阴离子表面活性剂间协同获得超低界面张力的机制.     

CMC型高分子表面活性剂在固/液界面上的吸附

在润湿、乳化、洗涤、分散等应用领域中,表面活性剂分子在界面上的吸附状态对性能有重要影响.另一方面,在化学驱油过程中,表面活性剂分子在氧化物矿物上的吸附是引起表面活性剂损失的主要原因,表面活性剂的损耗量大,将降低采收率及经济效益[1].高分子表面活性剂作为一种多功能的新型表面活性剂在许多领域有广阔的应用前景,但对其性能研究尚处于起步阶段,特别是结构复杂的高分子双亲性共聚物,在吸附、乳化等方面研究尚少报导.羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂是采用独特的超声波辐照技术合成的嵌段型共聚物,具有优良的表/界面活性[2],可望用…     

纤维素类高分子表面活性剂

纤维素类高分子表面活性剂因其具有原料丰富,可生物降解,使用安全性好等一般合成高分子表面生剂所难以具备的优点,目前正引起人们的广泛关注。本文综述了近２０年来其主要研究进展,内容涉及含长链烷基,含碳氟基团和含双亲链段３类纤维素类表面活性剂。     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂的嵌段结构对其形态和性能的影响

采用超声波辐照聚合的羧甲基纤维素 (CMC)系列高分子表面活性剂是由CMC嵌段和含有等长双亲性支链的嵌段构成的共聚物 ,研究结果表明 ,CMC链段保证了共聚物的增粘性能 ,双亲性嵌段提供了共聚物优良的表面活性 ;CMC增粘嵌段与表面活性嵌段作为共聚物的两个嵌段 ,各发挥其作用 ,得到既有增粘性能又有高表面活性的双亲性共聚物 .     

阴阳离子表面活性剂混合体系在克拉玛依油田中获得超低界面张力

利用阴阳离子表面活性剂复配技术,在克拉玛依油田实际油水体系中获得了超低界面张力.通过添加非离子保护剂的第三组分,阴阳离子表面活性剂混合体系在克拉玛依油田回注水体系中的溶解度大大提高.确定了相关体系能够获得超低界面张力的表面活性剂的浓度和混合的比例范围,在克拉玛依油田的多个实际油水体系中获得了具有较大复配比例和较低表面活性剂浓度的实际配方,其中部分体系油水界面张力可接近10-4mN·m-1.同时,这类阴阳离子表面活性剂混合体系具有很好的抗吸附能力,在石英砂吸附72 h后体系依然呈现优良的超低界面张力.     

Interfacial activity of a novel family of polymeric surfactants

A novel series of polymeric surfactants based on carboxy methyl cellulose and alkyl poly(etheroxy) acrylate were synthesized by ultrasonic irradiation. These polymeric surfactants have exhibit excellent surface activity due to their unique structure. The influences of salt, alcohol and alkali on the interfacial activity of these polymeric surfactants were studied by interfacial tensiometery, dynamic laser scattering (DLS), UV spectroscope and environmental scanning electrical microscope (ESEM). The surface tension and interfacial tension (IFT) properties change little with NaCl added. The formed micelles shrink, their size becomes smaller. Alcohols cause the IFT to decrease a little because a small amount of free chains present in solution. Under the influence of added alkali, the IFT of the polymeric surfactants, in aqueous solution, decreases so much that sometimes it is less than 10⁻² mN/m. Using data from the equivalent alkane scan, one cannot draw the conclusion that the action of alkali with the acidic components in crude oil leads to the ultra-low IFT. The analyses by UV, DLS and ESEM show that the micelles formed by polymeric surfactants could be disaggregated or destroyed sharply by the action of alkali. So the size of micelles decreases greatly and the number of free chains increases. That more polymeric surfactants molecules move to the interface of oil/water and rearrange at the interface of oil/water is believed to be the main reason of the ultra-low IFT (10⁻³ mN/m) that is obtained.     

高分子表面活性剂在固/液界面上的吸附形态

采用紫外光谱、XPS研究了羧甲基纤维素型高分子表面活性剂在硅胶 /水界面上的吸附形态 ,结果表明随着高分子表面活性剂溶液浓度增大 ,分子在硅胶表面的吸附由单层逐渐变为多层 ,生成半胶束结构 .     

羧甲基纤维素-十二烷基醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯共聚物表面活性剂在水溶液中的胶束形态

采用动态激光光散射及环境扫描电镜研究了羧甲基纤维素型高分子表面活性剂在水溶液中的胶束形态 .结果表明 ,共聚物在水溶液中的形态完全不同于羧甲基纤维素分子 ,亲水疏水链段的引入 ,使共聚物分子聚集形成了以疏水链段为核心的棍状胶束结构 .高分子表面活性剂水溶液体系的归一化一级相关函数不符合单指数衰减 ,表明胶束形态的多分散性 .在 0 .0 0 5%～ 1 %浓度范围内 ,胶束粒子大小均分布在两个区域 ,随共聚物浓度增大 ,低粒径区保持在 3 0～ 1 0 0nm范围 ,为单分子区 ;而高粒径区随浓度增大移向更高值 ,表明多分子胶束不断长大 .     

一类活性极高的高分子表面活性剂

一类活性极高的高分子表面活性剂范仲勇，李娜，吴大诚（四川联合大学轻纺学院，成都，６１００６５）ＺｈａｏｈｕｉＳｕ，Ｓ．Ｌ．Ｈｓｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｐｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭａｓｓａｃｈｕｓ...