梳狀結(jié)構(gòu)氟硅表面活性劑的合成、溶液性質(zhì)及其破乳性能的研究.pdf

1、氟硅表面活性劑作為特種表面活性劑的主要品種，具有很高的表面活性，耐老化，無毒，以及可耐高溫或低溫等優(yōu)良特征，分子結(jié)構(gòu)和性能可通過調(diào)節(jié)原料中親水/親油單體的種類及其含量來進(jìn)行調(diào)整，故可按照需要合成出滿足不同使用需求的表面活性劑。近年來國內(nèi)外對(duì)非離子含硅類或含氟類表面活性劑的研究主要在于對(duì)其進(jìn)行改性使其功能化，且倆類表面活性劑分開研究的比較多。然這兩類表面活性劑各具特色，如何將二者的優(yōu)勢通過化學(xué)反應(yīng)整合到同一分子中已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。新合成的

2、氟硅表面活性劑因其良好的兩親性以及較低的使用成本在航天、化工、紡織及油田等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。
　　本文通過硅氫加成法，以聚醚為親水單體，含氫硅油和全氟辛基乙基丙烯酸酯為親油單體，成功將硅表面活性劑和氟表面活性劑的優(yōu)勢相結(jié)合，制得系列兩親性梳狀氟硅表面活性劑(PFESO)，是非離子表面活性劑領(lǐng)域發(fā)展的重要探索。此外通過調(diào)節(jié)親水單體、親油單體的種類及比例制得了各種系列梳狀硅表面活性劑(PESO)。論文共分為三個(gè)部分：首先是系列兩

3、親性梳狀硅表面活性劑(PESO)的合成及其溶液性質(zhì)的研究；再次是全氟辛基乙基丙烯酸酯改性的兩親性梳狀氟硅表面活性劑(PFESO)的合成及其溶液性質(zhì)研究；第三部分將上述表面活性劑作為原油破乳劑來研究其破乳性能及其破乳機(jī)理。
　?。?）以聚醚為親水單體，含氫硅油(PHMS)為疏水單體，氯鉑酸為催化劑，制備各種系列兩親性梳狀非離子硅表面活性劑(PESO)。首先合成出親水、親油單體含量不同的系列硅表面活性劑，接著改變疏水單體含氫硅油的含氫

4、量制得不同親油單體的系列硅表面活性劑，然后改變親水單體的種類制備出不同系列的硅表面活性劑。利用紅外光譜和核磁共振氫譜對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，分析了疏水基團(tuán)的種類和含量對(duì)PESO表面活性劑表面張力和臨界膠束濃度的影響，研究了PESO表面活性劑在水溶液表面的吸附現(xiàn)象及其在水溶液中的聚集行為，探討了其在水溶液中形成的膠束的尺寸和分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著疏水組分含氫硅油(PHMS)含量、PHMS含氫量及聚醚中PO/EO的增加，PESO表面活性劑

5、分子越易締合形成膠束且膠束的平均粒徑增大，表面張力降低，CMC減小，PESO表現(xiàn)出較好的表面活性。
　?。?）采用催化劑分段滴加法合成了經(jīng)全氟辛基乙基丙烯酸酯(TEAc-8)改性的系列梳狀氟硅非離子表面活性劑(PFESO)。利用紅外光譜對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，分析了含氟單體用量對(duì)PFESO表面活性劑表面張力和臨界膠束濃度的影響，研究了PFESO表面活性劑在水溶液表面的吸附現(xiàn)象及其在水溶液中的聚集行為，探討了其在水溶液中形成的膠束的

6、尺寸和分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著疏水組分含氟單體(TEAc-8)含量的增加，PFESO表面活性劑分子越易締合形成膠束且膠束的平均粒徑增大。當(dāng)TEAc-8含量由0‰增加至64.5‰時(shí)，CMC由0.646g/L降至0.314g/L，γCMC可降至21.61mN/m，?？蛇_(dá)4.73μmol/m2，A僅為0.351nm2。實(shí)驗(yàn)表明：經(jīng)氟單體改性后，PFESO具有更好的表面活性。
　?。?）將上述系列PESO和PFESO作為原油破乳劑，用瓶試