飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的界面性能

杜世宇 東北石油大學化學化工學院

飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的界面性能

杜世宇 東北石油大學化學化工學院

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。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，最終得到的產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量油水界面張力時，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。目前，以腰果酚為原料開發新型工業表面活性劑已成為腰果酚深加工領域的一個重要研究方向。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，并對其降低油水界面張力的性能進行了初步的評價。

1 實驗部分

（1）實驗藥品與儀器。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。采用德國布魯克Tensor27紅外光譜儀對腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽進行紅外光譜表征。

（3）界面張力的測定。采用TX500型全自動旋轉滴界面張力儀，溫度45℃、轉速5 000 r/min條件下，測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 實驗結果及討論

（1）工藝條件對產率及活性物含量的影響。堿化反應過程生成了小分子水，通過計算帶出水的體積可判斷堿化反應的程度，根據實驗生成的水計算得出堿化過程產率達80%以上。在磺化反應過程中，隨時間延長，活性物含量增加；8 h后活性物含量基本不變，最高達到17.9%。

（2）腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的IR分析。比較原料和產品的IR譜圖可以發現，在3 420 cm-1處的羥基未消失，苯環的骨架振動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鍵的伸縮振動強吸收峰，從而證明了飽和腰果酚聚氧乙烯醚已經發生了磺化反應。

（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態界面張力曲線。從圖1可看出，界面張力下降到最低點后基本不變，這是因為當溶液與原油接觸時，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。當活性劑分子在界面上的吸附速率與脫附速率相對平衡時，界面張力保持不變。

圖1 飽和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸鹽動態界面張力

3 結論

通過堿化和磺化反應，最終得到的產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量油水界面張力時，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