一种低浓度粘弹表面活性剂溶液及其制备方法技术

技术编号:7068542 阅读:285 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种低浓度粘弹性表面活性剂溶液的制备方法,其有效成分的结构如下:该表面活性剂溶液的制备包括油酸基Gemini季铵盐表面活性剂18∶1-2-18∶1的合成,离子交换,酸碱中和与复配等三个主要过程。该表面活性剂溶液的特征在于其在很低浓度下,即显示出较高的粘弹性,可应用于油田压裂液,拖曳减阻剂和日常清洁剂配方。本发明专利技术有利于促进油酸在表面活性剂粘弹体系中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粘弹表面活性剂溶液,特别涉及一种以天然产物油酸为原料的低浓度粘弹性表面活性剂溶液及其制备方法。
技术介绍
表面活性剂粘弹溶液在日常生活和工业生产中有着广泛的应用,如油田采油用的压裂液,拖曳减阻剂和日常清洁剂配方等。通常的表面活性剂粘弹溶液可通过向单头单尾的表面活性剂溶液中加入大量无机盐或有机盐来获得。这种体系通常需要表面活性剂达到较高的浓度,一方面增加了成本,另一方面也会对体系造成不必要的污染,增加了后处理的难度。表面活性剂溶液的粘弹性与表面活性剂的分子结构,反离子的种类,浓度等等有关。Gemini表面活性剂可以在较低浓度下表现出很强的粘弹性,引起了人们的广泛兴趣 (Zana,R. Adv. Colloid Interface Sci. 2002,97,205-253)。利用 Gemini 的分子骨架,再通过调节疏水链的种类,长度和反离子的种类与比例,即有望获得粘弹性更佳的分子物种。油酸以甘油酯的形式广泛存在于自然界中,容易获得。将油酸从天然产物中分离、 纯化后,经酯交换或酯化、还原可以得到油醇。油醇经卤代后,就可以广泛应用于表面活性剂的制备过程中。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的溶液中需要加入大量的盐,且表面活性剂的浓度要比较高,后处理难的问题,本专利技术提供了一种低浓度粘弹性表面活性剂溶液的制备方法。用油醇制备的Gemini表面活性剂为基础,复配后获得的表面活性剂溶液在很低浓度下即具有高的粘弹性。本专利技术的技术方案为一种低浓度粘弹性的表面活性剂溶液,是由表面活性剂有效成分与无机盐复配得到,其中表面活性剂的有效成分为油酸基Gemini季铵盐表面活性剂18 1-2-18 1 · 2N03,结构式如下所述的无机盐为硝酸钠,表面活性剂有效成分与硝酸钠的摩尔比为1 1 5。 一种所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,先制备得到Gemini表面活性剂,然后再用强碱性离子交换树脂处理得到相应的季铵碱,再经过酸碱中和得到表面活性剂有效成分,最后与无机盐复配得到所述的粘弹表面活性剂;其中,所述的无机盐为硝酸钠,所述的Gemini表面活性剂是油酸基Gemini表面活性剂18 1-2-18 1,是按下式反应得到 权利要求1. 一种低浓度粘弹性的表面活性剂溶液,是由表面活性剂有效成分与无机盐复配得到,其特征在于,其中表面活性剂的有效成分为油酸基Gemini季铵盐表面活性剂 18 1-2-18 1 · 2N03,结构式如下2. —种权利要求1所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,先制备得到Gemini表面活性剂,然后再用强碱性离子交换树脂处理得到相应的季铵碱,再经过酸碱中和得到表面活性剂有效成分,最后与无机盐复配得到所述的粘弹表面活性剂。其特征在于,所述的无机盐为硝酸钠,所述的Gemini表面活性剂是油酸基Gemini表面活性剂18 1-2-18 1,是按下式反应得到3.根据权利要求2所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,其特征在于,季铵化步骤中所述的溶剂是乙醇、异丙醇、乙腈、丙酮等的任意一种或者是任意几种任意比例的混合溶剂。4.根据权利要求2所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,其特征在于,酸碱中和时所用的酸为硝酸。5.根据权利要求2所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,其特征在于,油醇与对甲苯磺酰氯的摩尔比为1 1 3,反应温度为-20°C _5°C。6.根据权利要求5所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,其特征在于,所述的对甲苯磺酰氯先溶于二氯甲烷后再与油醇反应。7.根据权利要求2所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,其特征在于,油醇的对甲苯磺酸酯与溴化锂的摩尔比为1 1 5,反应温度为室温。8.根据权利要求7所述的粘弹表面活性剂溶液的制备方法,其特征在于,在加入溴化锂的同时加入无水丙酮作为反应溶剂。全文摘要本专利技术涉及一种低浓度粘弹性表面活性剂溶液的制备方法,其有效成分的结构如下该表面活性剂溶液的制备包括油酸基Gemini季铵盐表面活性剂18∶1-2-18∶1的合成,离子交换,酸碱中和与复配等三个主要过程。该表面活性剂溶液的特征在于其在很低浓度下,即显示出较高的粘弹性,可应用于油田压裂液,拖曳减阻剂和日常清洁剂配方。本专利技术有利于促进油酸在表面活性剂粘弹体系中的应用。文档编号C07C209/12GK102319550SQ20111019192公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日专利技术者商士斌, 宋冰蕾, 宋湛谦, 饶小平 申请人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低浓度粘弹性的表面活性剂溶液,是由表面活性剂有效成分与无机盐复配得到,其特征在于,其中表面活性剂的有效成分为油酸基Gemini季铵盐表面活性剂18∶1-2-18∶1·2NO3,结构式如下:所述的无机盐为硝酸钠,表面活性剂有效成分与硝酸钠的摩尔比为1∶1~5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宋湛谦宋冰蕾商士斌饶小平
申请(专利权)人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所
类型:发明
国别省市:84

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