張華（無錫靈創(chuàng)工程技術(shù)服務(wù)有限公司，江蘇無錫214072）

一種新型表面活性劑的研制

張華（無錫靈創(chuàng)工程技術(shù)服務(wù)有限公司，江蘇無錫214072）

新型表面活性劑的研制能夠就原本的基礎(chǔ)上提高活性劑的吸附力和降低表面張力等各個(gè)特性，使表面活性劑的各項(xiàng)性能都能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展，滿足各個(gè)領(lǐng)域?qū)Ρ砻婊钚詣┑牟煌蟆１疚木透叻肿有?、耐高溫型、水溶性聚氨酯型、Bola型表面活性劑闡述了其實(shí)驗(yàn)合成方法及性能測(cè)定，希望能夠提高人們對(duì)他們的認(rèn)知，進(jìn)而促進(jìn)表面活性劑高效使用的發(fā)展。

新型；表面活性劑；研制方法

表面活性劑是一種固液形態(tài)的化學(xué)物質(zhì)，在生活中的應(yīng)用十分廣泛，如石油開采、涂料粉刷、印染工程等等，就連食用的食物中也含有表面活性劑，可見表面活性劑的重要性。表面活性劑具有很多的功能，其中吸附性能夠作為碳酸鈣表面處理、耐高溫性能夠增稠石油加大石油開采、水溶性能夠降低涂料表面張力防止裂縫產(chǎn)生，因此新型表面活性劑的研制即可以將這些特性進(jìn)一步放大，擴(kuò)大其在各個(gè)領(lǐng)悟使用的力度，推動(dòng)各個(gè)領(lǐng)悟的進(jìn)一步發(fā)展。

1　高分子型表面活性劑的研制

1.1形成方法

高分子表面活性劑的形成需要用到超恒溫水浴、表面張力儀、密度儀、粘度計(jì)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備及若干化學(xué)藥品［1］。在實(shí)驗(yàn)過程中，第一步，首先將取適量的水到250ml的廣口瓶中，然后在水中加入一定量的丙烯酸、氫氧化鈉及丙烯酰胺使其溶解形成溶液；第二步，取一定量度的乙醇于燒杯之中，再用膠頭滴管或者移液管取少量的甲基丙烯酸甲酯到乙醇中攪拌均勻；第三步，將第二步形成的溶液倒入第一步形成的溶液中攪拌均勻；第四步，在一定量硫酸胺中加入水配制成溶液；第五步，將第四步形成的溶液倒入第三步形成的溶液中；第六步，將第五步所得溶液在70℃反應(yīng)一定時(shí)間后用無水乙醇多次提純?cè)俸娓赡胨?，記得固態(tài)的高分子表面活性劑。

1.2性能測(cè)定

經(jīng)粘度計(jì)測(cè)定不同濃度的溶液即可發(fā)現(xiàn)該高分子表面活性劑的臨界粘性指數(shù)較之低分子表面活性劑的臨界粘度要相對(duì)較低［2］。經(jīng)表面張力儀測(cè)定，高分子表面活性劑的表面張力要比低分子表面活性劑低，同時(shí)在濃度高于0.3%之后活性劑不再產(chǎn)生化學(xué)作用。在高分子表面活性劑中加入無機(jī)鹽可以形成一定的陽離子，同時(shí)高分子表面活性劑加速凝聚形成膠束，增大了表面張力，而在高分子表面活性劑中加入堿則無此化學(xué)效果。高分子因結(jié)構(gòu)松散而活性較低，在其中加入親水、親油鏈段即可破壞這種結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致失去活性。因此高分子表面活性劑在使用過程中可以加入無機(jī)鹽來提高其表面張力，但不能同時(shí)很親水和親油的化學(xué)物質(zhì)使用。

2　耐高溫型表面活性劑的研制

2.1制作機(jī)理

耐高溫型表面活性劑主要特質(zhì)是能夠承受長時(shí)間高溫的烘制而不失去其化學(xué)活性，使其能夠應(yīng)用到高溫生產(chǎn)環(huán)境中，如石油開采、油液運(yùn)輸?shù)?，提高生產(chǎn)效率。在石油開采過程中，由于原油較稠且其中存在較多的瀝青質(zhì)和半極性物質(zhì)，再加上與水混合較均勻，容易導(dǎo)致在土巖上形成一層粘稠厚膜，從而導(dǎo)致原油降低流動(dòng)性而影響石油開采情況，在開采過程中加入少量耐高溫性表面活性劑可使這層粘稠厚膜在土巖上脫落下來，并在土巖上形成親水層，防止原油繼續(xù)粘結(jié)，且能夠?qū)⒃秃退焖俜蛛x，增加油液的流動(dòng)性，提高石油開采的效率。

2.2性能測(cè)定

將耐高溫型表面活性劑放在300℃的條件下烘制一天，再測(cè)定其表面活性發(fā)現(xiàn)其效果非但沒有降低反而略有增強(qiáng)，說明耐高溫型表面活性劑能夠滿足一般情況下高溫生產(chǎn)環(huán)境的使用要求，并且適當(dāng)提高溫度反而能夠進(jìn)一步提高其活性力度。0.15%的耐高溫型表面活性劑具有很好的洗油效果，能夠脫離土巖的粘稠厚膜，增加原油的流動(dòng)性，在同等情況下，能夠?qū)⒃偷拈_采效率提高45.8%，充分達(dá)到了油田增產(chǎn)的目的，是新型表面活性劑提高使用效果的重要體現(xiàn)。

3　水溶性聚氨酯型表面活性劑的研制

3.1合成條件

水溶性聚氨酯型表面活性劑在合成過程中需要使用聚乙二醇、馬來酸酐、月桂酸二丁基錫等化學(xué)藥品，還需要電導(dǎo)儀、粘度計(jì)、表面張力儀等實(shí)驗(yàn)儀器備用。在實(shí)驗(yàn)過程中，第一步，稱取等量的二異氰酸酯、馬來酸酐和聚乙二醇；第二步，在燒瓶中取第一步稱取好的聚乙二醇和適量的月桂酸二丁基錫，攪拌均勻；第三步，在適量丙酮溶液中加入馬來酸酐，攪拌均勻；第四步，在攪拌狀態(tài)下向第二步形成的固體中加入第三步形成的溶液，后將燒瓶放在65℃的條件下反應(yīng)；第五步，四小時(shí)后，在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下同時(shí)攪拌加入二異氰酸酯溶液反應(yīng)；第六步，再四小時(shí)后，在燒瓶中加入適量的三羥甲基丙烷，封閉燒杯瓶口；第七步，再經(jīng)過四小時(shí)后，向燒瓶中加入適量水封存；第八步，半個(gè)月后取沉淀物在65℃的蒸餾水和丙酮中充分潔凈記得水溶性聚氨酯表面活性劑。

3.2性能測(cè)定

經(jīng)轉(zhuǎn)速和活性劑濃度測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水溶性聚氨酯型表面活性劑的粘度不因轉(zhuǎn)速的變化而變化，但會(huì)隨著濃度的增加而增加，是典型的牛頓型液體。且其表面張力隨著濃度的增加而不斷減小，因此使用水溶性聚氨酯型表面活性劑時(shí)溶液濃度不宜過大。

4　結(jié)語

綜上所述，我們通過對(duì)高分子型、耐高溫型、水溶性聚氨酯型、Bola型表面活性劑的研究及性能探討，發(fā)現(xiàn)高分子型表面活性劑能夠有效地降低表面張力、耐高溫型表面活性劑的耐高溫性能能夠滿足稠油注氣開采要求也具有良好的洗油能力、水溶性聚氨酯型表面活性劑能夠在65℃條件下反應(yīng)四小時(shí)得到的物體效果最佳。這些新型表面活性劑的研制能夠滿足各種條件物質(zhì)不同使用狀況下的不同要求，從而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)市場的快速發(fā)展。

［1］石元昌，吳佑實(shí).一種新型非離子性嵌段式聚氨酯表面活性劑的合成及性能研究［J］.高分子材料科學(xué)與工程，2013，16（09）：136～142.

［2］宋志超，胡在美，劉興漠.一種新型可聚合聚氨酯型表面活性劑的制備及其性能分析［J］.華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，12（03）：13～16.