表面活性剂化学结构与性质的研究

TECHNOLOGY TREND （上接第215页） 含氢量的硅油容易产生交联物，使得产品粘度过大，从而消泡效率降 低。 2）固定硅油含氢量为0.3% ，不同分子量的硅油对消泡效率的影 响如表4： 表4 硅油分子量对消泡的影响 由表4可见，硅油分子量增加，消泡效率下降。硅油分子量越大， 产品的分子量也就越大，产品粘度也随之增加，消泡性能变弱。 聚醚的分子量、结构，有机硅油的分子量和含氢量是影响产品消 泡效率的主要因素。以上的论述是在特定的泡沫下研究而得，而实际生 产中使用的该类消泡在各种不同的情况下需要不同的结构。 ［参考文献］ [1]刘程,李江华等.表面活性剂应用手册.北京:化学工业出版社,2004. [2]陈荣圻著.表面活性剂化学与应用[M ].北京:纺织工业出版社,1990. [3]蔡振云,银燕,王健等.聚醚改性聚硅氧烷消泡剂的制备.有机硅材料,2005. [4] 于彬彬.聚醚改性有机硅消泡剂的研究.天津工业大学本科毕业生论文, 2009. ［摘 要］表面活性剂都是由亲水基和亲油基组成。由于亲水基有阴离子、阳离子、非离子、两性等不用种类，故其性质也不同。本文从亲 水基的种类、分子结构等全面综合来考察结构和性质对表面活性剂的影响及其在实际生产你中的若干应用。 ［关键词］表面活性剂；亲水基；亲油基 表面活性剂化学结构与性质的研究 于 萌 涂 乙 张青茹 叶玉君 张雯雯 （湖北省荆州市长江大学石油工程学院，湖北荆州 434023） 1 亲水基种类对表面活性剂性质的影响 洗净作用和增溶都要求活性剂有较大的亲水性，硫酸钠皂、铝皂 都行。消泡剂应采用HLB 值较小的活性剂，脂肪酸、醇、醚等可能有 效，所以，聚醚和Tw een是有效的消泡剂。 Tw een80分子的结构式示意图（分子式：C64H124O26） 2 亲水基位置对表面活性剂性质的影响 亲水基位置在分子中间（亲油基链中间） 的比在末端的润湿力 （渗透力）强，亲水基在分子末端的比在只间的去污力好。例如，渗透 剂OT（琥珀酸二异辛酯磺酸钠）润湿、渗透性很好。洗净能力来说， 亲水基在末端效果较好。对有苯环的活性剂，亲水基在苯环上的位置决 定其性能。亲水基在邻位的润湿性最好，同位次之，对位的最差，起泡 力的次序刚好与环氧乙烷上述相反。PEP型化合物与相对分子质量相 近的EPE型化合物相比浊点更低即亲水性更差，起泡能力特低。 表一 丁二酸二异辛酯磺酸钠(表面活性剂 3 亲油基种类对表面活性剂性质的影响 活性剂的亲油基结构，虽然一般皆为长链C—H 基，但也有各种结 构，对活性剂的性质也有影响。根据经验，亲油性的大小顺序如下； 脂肪族烷烃> 环烷烃> 脂肪族烯烃> 带脂肪族的芳香烃> 芳香族烃> 带弱亲水基的烃基在进行油水乳化而选择乳化剂时，除考虑乳化剂的适 合HLB 值外，尚应考虑亲油基与油的亲和力，如果亲和力差，则表面 活性剂分子容易脱离油珠，自身缔合成胶束而溶于水中，使油珠失去保 护膜而分离出来，一般经验是，两者的结构越接近，则亲和力越好。因 此对原油的乳化，以带脂肪族烃基或脂肪基芳香族烃基活性剂为宜。 4 分子大小对表面活性剂性质的影响 同一种活性剂，憎水基中碳原子数增加，浓度、cm c皆减少，降 低界面张力性能增强。相对分子质量小的，润湿、渗透性较好；相对分 子质量大的，洗涤作用、乳化作用、分散作用较好。 5 表面活性剂在起泡作用中的应用 具有起泡作用的活性剂叫起泡剂。起泡作用也是由于活性剂在气 液界面上的吸附形成活性剂的薄膜，并使界面张力大大下降，从而增加 了气液的接粗面，使泡沫易于产生，加之活性剂产生了一定强度的保护 膜，可以防止气体合并变大，因此具有一定稳泡性，为使泡沫更加稳 定，常加稳泡剂。油田上用起泡作用有泡沫堵水、泡沫驱油等。 6 表面活性剂在乳化作用中的应用 由于乳化液的吸附可以大大降低两相间的界面张力，使乳状液易 形成。同时，由于吸附产生了一定厚度的界面膜，可以防止乳状液珠合 并变大，使乳状液有一定的稳定性。例如，油田利用乳化作用进行原油 破乳，稠油乳化降粘等。 基金项目：国家大学生创新性实验项目（编号：081048908） ［参考文献］ [1]付美龙,唐善法,黄俊英.油田应用化学(第一版).武汉大学出版社. [2]张琪.采油工程原理与.中国石油大学出版社. 应用科技 227