水溶性表面活性剂
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表面活性剂在石油中的应用1、开采稠油用的表面活性剂由于稠油粘度大、流动性差,给开采带来许多困难。
为开采这些稠油,有时需将表面活性剂的水溶液注入井下,使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液,抽提到地面。
这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。
采出的这种水包油型乳状液,需要将水分离出去,也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。
这些破乳剂是油包水型乳化剂。
常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。
特殊的稠油,不能采用常规的抽油机开采法,需要注蒸汽进行热采。
提高热采效果,需要使用表面活性剂。
向注汽井注入泡沫,即注入耐高温的起泡剂及不凝气体是常用的调制方法之一。
常用的起泡剂是烷基苯磺酸盐、α—烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、磺烃基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烃基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。
由于含氟表面活性剂,表面活性高,对酸、碱、氧、热及油稳定,故含氟表面活性剂是理想的高温起泡剂。
为了使分散的油易于通过地层的孔喉结构,或使地层表面的油易被驱出,需要使用称之为薄膜扩散剂的表面活性剂,常用的是氧烷基化酚醛树脂高分子表面活性剂。
2、开采含蜡原油用表面活性剂开采含蜡原油,需要经常进行防蜡和清蜡。
表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。
防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂。
前者通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。
常用的油溶性表面活性剂是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面(如油管、抽油杆及设备表面)的性质而起防蜡作用。
可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。
清蜡用的表面活性剂也分两个方面,油溶性用于油基清蜡剂,水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP 型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。
水溶性(聚醚)硅油[性能特点]本品为聚醚改性硅氧烷,是共聚而成的一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂,有机硅表面活性剂有下述特点:低的表面张力;好的柔软特性及抗静电性能;良好的降粘及流平性,适于在多种树脂(聚氨酯用树脂、油漆用树脂、塑料用树脂等)添加,可很好地改善这些树脂的分子间的应力,克服这些树脂本身的缺点;良好的润滑性,适于制作高档切削液。
本品可以任意比例与水互溶,也与极性有机溶剂如醇、DMF、醚、酯等互溶,与甲苯、烷烃等非极性溶剂部分或完全相溶。
[技术指标]外观:无色或淡黄色透明液体粘度(25℃):600—5000mPa.浊点(1%水溶液):42-46℃有效成份:100%[产品应用]1、柔软特性及抗静电性能用于用作织物的后整理剂、柔软剂,可赋予织物亲水性、吸汗性及防静电性。
2、洗护发用制品中添加少量本品,能赋予头发光泽、易梳理、平滑、防静电性、也能赋予良好的触感.也可用于洗手液,沐浴露、啫哩水、护肤品、透明香波、洗面奶等日化产品。
3、用于水性涂料,能赋予涂料流平性和增滑性。
用于汽车护理,是汽车蜡最理想的添加剂。
4、作为树脂改性剂,改进树脂熔融时的流动性,提高金属与塑料之间的润滑性,使塑料的挤出性大幅度提高。
5、聚氨酯行业作为流平剂、匀泡剂等,涂料和油墨添加剂。
6、用于纸张如告示贴、便签本、商务贴、随意贴、N次贴防粘处理和皮革表面处理。
[用法用量]作流平剂使用时体系添加量为0.1~1%,作柔软剂时在浸轧液或浸渍液中的含量为1~5%,作化妆品添加剂时体系中加量为2.5~5%,其它应用在0.1~10%之间参考选择添加量或通过先锋实验予以确定。
[包装储运]1.本品用50㎏聚乙烯塑料桶或200㎏铁桶包装。
2.本品应于常温下密闭贮存于干燥通风处,避免与酸、碱类物质接触。
3.按非危险物品贮存、运输。
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种:1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;3、按分子量分类,可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40%属于这一类2、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-),是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种:1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;2 、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;3 、按分子量分类,可将分子量大于104 者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104 者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03 者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40% 属于这一类2、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+) 也有阴离子(-) ,是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH 值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
表面活性剂及其增溶应用一、表面活性剂的定义和分类1.表面活性和表面活性剂一定条件下的任何纯液体都具有一定的表面张力,20℃时水的表面张力为72.75mN·m-1,苯的表面张力为28.88 mN·m-1。
当液体中溶解有某种物质时,溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化,一些无机盐和糖类物质可使液体的表面张力略有升高;而一些有机酸、醇、醛则可使液体的表面张力略有下降;当在溶液中加入肥皂、洗衣粉等时,可使液体的表面张力产生显著的下降。
凡能使液体表面张力下降的物质都是表面活性物质。
使液体表面张力降低的性质则称为表面活性。
但只有那些能使表面张力明显下降的物质被称为表面活性剂。
表面活性剂除能降低表面张力外,还具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应用性质,这是与一般表面活性物质的重要区别。
表面活性剂也有其鲜明的化学结构特征,它们是由非极性碳氢基团和一个以上的极性基团组成的分子,碳氢基团可以是脂肪烃碳链(直链或支链),芳烃碳链(包括带有侧链的芳烃基团)或环烷烃等,烃链长度一般在8个碳原子以上。
极性基团则可以是解离的离子,也可以是不解离的亲水基团,一般有以下几类:①羧酸及其可溶性盐;②磺酸及其可溶性盐;③硫酸酯及其可溶性盐;④磷酸基及磷酸酯基;⑤氨基或胺及其盐酸盐;⑥羟基;⑦巯基;⑧酰胺基;⑨醚键;⑩羧酸酯基。
在这些亲水基团中,①~⑤类有很强的亲水性,⑥~⑧类亲水性较强,而最后两类亲水性则较弱。
2.表面活性剂的分类根据溶解性质,表面活性剂可分为油溶性和水溶性两大类。
但更普遍的分类是根据极性基团的离解性质,将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂两大类。
根据离子表面活性剂所带电荷,又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
每类中又可根据亲水或亲油基团分为不同的种类,常用的表面活性剂分类如表2—13:性剂高级胺盐型烷链碳原子数大于8低级胺盐型烷链碳原子数小于8季铵盐型R1R2N+R3R4高级季铵盐型其一烷链碳原子数大于8低级季铵盐型烷链碳原子数小于8两性离子表面活性剂甜菜碱型R(CH3)2N+CH2COO-氨基酸型RN+H2CH2CH2COO-咪唑啉型非离子表面活性剂聚氧乙烯型脂肪醇聚氧乙烯醚RO(C2H4O)n H烷基酚聚氧乙烯醚RC6H5O(C2H4O)n H脂肪酸聚氧乙烯酯RCOO(C2H4O)n H聚氧乙烯烷基胺RNHC2H4(C2H4O)n OH聚氧乙烯烷基醇酰胺RCONC2H4(C2H4O)n OH多元醇型甘油脂肪酸酯RCOOCH2CHOHCH2OH季戊四醇脂肪酸酯RCOOCH2C(CH2OH)3山梨醇脂肪酸酯RCOOCH2-C5H6O-(OH)3失水山梨醇脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯RCOOC12H21C10基醇酰胺RCON(CH2CH2OH)2一些水溶性高分子也表现出较强的表面活性,同时具备有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能,这些高分子统称为高分子表面活性剂,如海藻酸钠、果胶酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物等。