[发明专利]一种阴-非两性离子型双子表面活性剂及合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油田原油开发、化工生产高效洗涤剂、增溶剂及乳化剂的阴－非两性离子型双子表面活性剂及合成方法。

背景技术

1971年，Bunton等对烷基—α,ω—双二烷基双甲基烷基溴化铵[C_mH_2m+1N⁺(CH₃)₂Br^-]₂(CH₂)₅记为(m—x—m，2Br^-)的表面性质和临界胶束浓度（cmc）进行了研究，并考察了联结基团分别为亲水，疏水，柔性和刚性的双子表面活性剂的性质，这些表面活性剂被称为“双季铵盐”“双子表面活性剂”“二聚表面活性剂”等。1974年，Deinega等合成了一组新型两亲分子，其分子结构是以连接基团为中心，将两个亲水性的离子头连接起来，每个离子头各与一个亲油性的长链碳氢联结。 1988年Okahara等合成并研究了以柔性基团联结离子头基的双烷烃链表面活性剂。1991年Menger合成了以刚性基团联结离子头基的双烷烃链表面活性剂，他为这种类型的两亲分子起名：“Gemini”（天文学上称“双子星座”）表面活性剂，同年Rosen小组采纳了“Gemini”的命名。1993年Rosen小组和Zana组也较为系统地合成了这类表面活性剂并研究了它们的表面性能。随着双子表面活性剂的结构特点、优异性质和构效关系的进一步揭示，学术界对于双子表面活性剂的研究日益活跃。

除了高表面活性，Gemini表面活性剂还具有普通表面活性剂不具备的优点：良好的增溶性，低的Krafft点使其应用温度可以明显降低，优良的杀菌性能，在分散体系中的特殊聚集结构而表现出的分离功能，在较低浓度下某些Gemini表面活性剂溶液即表现出粘弹性质。这些性质使Gemini表面活性剂展示了广阔的应用空间。由于国内在Gemini表面活性剂的研究起步较晚，因此开发的Gemini表面活性剂种类也比较有限。

同传统表面活性剂一样Gemini表面活性剂也可以按亲水基团的类型分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型。它们的合成方法多种多样，性能有所不同。对于这四种不同类型的双子表面活性剂在文献中都有相关的报导，本文针对双阴离子型的表面活性剂具有与储层页岩相同的电荷，在岩石表面吸附较少，可望用于驱替液获得更优秀的驱替效能。而在阴离子表面活性剂中，磺酸（盐）型的亲水基属强电解基团，与羧基相比具有更好的耐盐性和耐温性，但考虑到磺酸盐型表面活性剂的抗盐性有限，而非离子表面活性剂优点是抗盐性能强，临界胶束浓度低，耐多价阳离子的性能好等特点，但在地层中稳定性差，吸附量比阴离子表面活性剂高，所以考虑把两者结合引入同一个分子式中，非离子与阴离子复合的两性表面活性剂将两种不同性质的亲水基团(非离子基团和阴离子基团)设计在同一个表面活性剂分子中,能兼具阴离子和非离子表面活性剂的优点,形成优势互补、性能优良的两性表面活性剂，以期有更好的表面活性、耐温耐盐性以及较好的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于：为了使表面活性剂具有较高的表面活性，通过加入不同聚合度的月桂醇聚氧乙烯醚合成一系列类型YF－n双子表面活性剂；同时其合成方法较简单、反应条件相对温和，特提出一种阴-非两性离子型双子表面活性剂及合成方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种阴-非两性离子型双子表面活性剂，化学名称为甲撑－双－对十二烷基聚氧乙烯醚苯磺酸钠，该双子表面活性剂代号为YF－n，其结构式如下：

其中，n＝5－50，n为聚合度。