一种新型表面活性剂的研制

张华（无锡灵创工程技术服务有限公司，江苏无锡214072）

一种新型表面活性剂的研制

张华（无锡灵创工程技术服务有限公司，江苏无锡214072）

新型表面活性剂的研制能够就原本的基础上提高活性剂的吸附力和降低表面张力等各个特性，使表面活性剂的各项性能都能够得到进一步的发展，满足各个领域对表面活性剂的不同要求。本文就高分子型、耐高温型、水溶性聚氨酯型、Bola型表面活性剂阐述了其实验合成方法及性能测定，希望能够提高人们对他们的认知，进而促进表面活性剂高效使用的发展。

新型；表面活性剂；研制方法

表面活性剂是一种固液形态的化学物质，在生活中的应用十分广泛，如石油开采、涂料粉刷、印染工程等等，就连食用的食物中也含有表面活性剂，可见表面活性剂的重要性。表面活性剂具有很多的功能，其中吸附性能够作为碳酸钙表面处理、耐高温性能够增稠石油加大石油开采、水溶性能够降低涂料表面张力防止裂缝产生，因此新型表面活性剂的研制即可以将这些特性进一步放大，扩大其在各个领悟使用的力度，推动各个领悟的进一步发展。

1　高分子型表面活性剂的研制

1.1形成方法

高分子表面活性剂的形成需要用到超恒温水浴、表面张力仪、密度仪、粘度计等实验设备及若干化学药品［1］。在实验过程中，第一步，首先将取适量的水到250ml的广口瓶中，然后在水中加入一定量的丙烯酸、氢氧化钠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烧杯之中，再用胶头滴管或者移液管取少量的甲基丙烯酸甲酯到乙醇中搅拌均匀；第三步，将第二步形成的溶液倒入第一步形成的溶液中搅拌均匀；第四步，在一定量硫酸胺中加入水配制成溶液；第五步，将第四步形成的溶液倒入第三步形成的溶液中；第六步，将第五步所得溶液在70℃反应一定时间后用无水乙醇多次提纯再烘干碾碎，记得固态的高分子表面活性剂。

1.2性能测定

经粘度计测定不同浓度的溶液即可发现该高分子表面活性剂的临界粘性指数较之低分子表面活性剂的临界粘度要相对较低［2］。经表面张力仪测定，高分子表面活性剂的表面张力要比低分子表面活性剂低，同时在浓度高于0.3%之后活性剂不再产生化学作用。在高分子表面活性剂中加入无机盐可以形成一定的阳离子，同时高分子表面活性剂加速凝聚形成胶束，增大了表面张力，而在高分子表面活性剂中加入碱则无此化学效果。高分子因结构松散而活性较低，在其中加入亲水、亲油链段即可破坏这种结构，导致失去活性。因此高分子表面活性剂在使用过程中可以加入无机盐来提高其表面张力，但不能同时很亲水和亲油的化学物质使用。

2　耐高温型表面活性剂的研制

2.1制作机理

耐高温型表面活性剂主要特质是能够承受长时间高温的烘制而不失去其化学活性，使其能够应用到高温生产环境中，如石油开采、油液运输等，提高生产效率。在石油开采过程中，由于原油较稠且其中存在较多的沥青质和半极性物质，再加上与水混合较均匀，容易导致在土岩上形成一层粘稠厚膜，从而导致原油降低流动性而影响石油开采情况，在开采过程中加入少量耐高温性表面活性剂可使这层粘稠厚膜在土岩上脱落下来，并在土岩上形成亲水层，防止原油继续粘结，且能够将原油和水快速分离，增加油液的流动性，提高石油开采的效率。

2.2性能测定

将耐高温型表面活性剂放在300℃的条件下烘制一天，再测定其表面活性发现其效果非但没有降低反而略有增强，说明耐高温型表面活性剂能够满足一般情况下高温生产环境的使用要求，并且适当提高温度反而能够进一步提高其活性力度。0.15%的耐高温型表面活性剂具有很好的洗油效果，能够脱离土岩的粘稠厚膜，增加原油的流动性，在同等情况下，能够将原油的开采效率提高45.8%，充分达到了油田增产的目的，是新型表面活性剂提高使用效果的重要体现。

3　水溶性聚氨酯型表面活性剂的研制

3.1合成条件

水溶性聚氨酯型表面活性剂在合成过程中需要使用聚乙二醇、马来酸酐、月桂酸二丁基锡等化学药品，还需要电导仪、粘度计、表面张力仪等实验仪器备用。在实验过程中，第一步，称取等量的二异氰酸酯、马来酸酐和聚乙二醇；第二步，在烧瓶中取第一步称取好的聚乙二醇和适量的月桂酸二丁基锡，搅拌均匀；第三步，在适量丙酮溶液中加入马来酸酐，搅拌均匀；第四步，在搅拌状态下向第二步形成的固体中加入第三步形成的溶液，后将烧瓶放在65℃的条件下反应；第五步，四小时后，在有氮气保护的条件下同时搅拌加入二异氰酸酯溶液反应；第六步，再四小时后，在烧瓶中加入适量的三羟甲基丙烷，封闭烧杯瓶口；第七步，再经过四小时后，向烧瓶中加入适量水封存；第八步，半个月后取沉淀物在65℃的蒸馏水和丙酮中充分洁净记得水溶性聚氨酯表面活性剂。

3.2性能测定

经转速和活性剂浓度测定实验结果表明，水溶性聚氨酯型表面活性剂的粘度不因转速的变化而变化，但会随着浓度的增加而增加，是典型的牛顿型液体。且其表面张力随着浓度的增加而不断减小，因此使用水溶性聚氨酯型表面活性剂时溶液浓度不宜过大。

4　结语

综上所述，我们通过对高分子型、耐高温型、水溶性聚氨酯型、Bola型表面活性剂的研究及性能探讨，发现高分子型表面活性剂能够有效地降低表面张力、耐高温型表面活性剂的耐高温性能能够满足稠油注气开采要求也具有良好的洗油能力、水溶性聚氨酯型表面活性剂能够在65℃条件下反应四小时得到的物体效果最佳。这些新型表面活性剂的研制能够满足各种条件物质不同使用状况下的不同要求，从而促进我国经济市场的快速发展。

［1］石元昌，吴佑实.一种新型非离子性嵌段式聚氨酯表面活性剂的合成及性能研究［J］.高分子材料科学与工程，2013，16（09）：136～142.

［2］宋志超，胡在美，刘兴漠.一种新型可聚合聚氨酯型表面活性剂的制备及其性能分析［J］.华南理工大学学报（自然科学版），2014，12（03）：13～16.