复配表面活性剂在高浓度可分散油悬浮剂中流变性能的研究
表面活性剂复配对1

表面活性剂复配对1/3焦煤润湿性能的影响研究摘要:以1/3焦煤为研究对象,选取5种表面活性剂,通过接触角、表面张力和沉降实验,研究表面活性剂及其复配溶液对煤尘润湿性能的影响;通过红外光谱实验,分析复配溶液对煤表面官能团的影响。
结果发现当表面活性剂的浓度达到CMC 后,继续增加表面活性剂的浓度,表面活性剂的表面张力、接触角和煤尘的沉降速度呈现不同的变化规律,分析认为表面活性剂分子吸附状态发生变化是导致这种现象发生的原因;0.4wt%APG0810+0.4wt%JFC-E 的等质量复配溶液,对1/3焦煤有着显著的协同润湿效应。
煤尘沉降速度达到了45.45mg/s 。
煤样经0.4wt%APG0810+0.4wt%JFC-E 的复配溶液浸泡处理后,含氧官能团和亲水官能团的比例升高,分别达到了50.24%和83.65%。
由此推断,复配后表面活性剂分子在煤尘上有更高的吸附密度。
关键词:1/3焦煤;煤尘;表面活性剂;复配溶液;润湿中图分类号:X964文献标识码:A文章编号:2095-0438(2024)03-0145-06(1.安徽理工大学安全科学与工程学院;2.安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001)在煤炭开采过程中,会产生大量的煤尘,其中综采工作面和掘进工作面煤尘浓度可达3000mg/m 3[1]。
远远超过国家标准,严重危害煤矿企业的安全生产与煤矿工人的身体健康[2]。
由于煤表面有大量的芳香族、脂肪族等疏水性官能团,而且纯水的表面张力高达72mN/m ,导致纯水难以在煤的表面铺展,对煤尘的润湿效果有限[3-5]。
国内外学者研究发现,在水中添加表面活性剂能大幅降低水的表面张力,提高对煤尘的润湿效果[6-8]。
朱森等[9]合成了一种Gemini 阴离子表面活性剂,研究发现Gemini 阴离子表面活性剂在降低水的表面张力方面具有极高的效率。
张政等[3]研究发现,十二烷基硫酸钠(SDS )溶液对烟煤有良好的润湿效果。
表面活性剂湍流减阻研究进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第6期·1660·化工进展表面活性剂湍流减阻研究进展魏进家,黄崇海,徐娜(西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安 710049)摘要:表面活性剂较高分子聚合物在流体管道输运中具有可逆机械降解特性的优点,更适用于存在高剪切的场合以及封闭的循环回路进行减阻,但存在对其复杂流变特性及减阻机理认识不完善的问题,使得其在减阻领域的应用受到了限制。
本文回顾了作者近年来在表面活性剂溶液微观结构、复杂流变学特性、湍流结构以及其与减阻和传热性能之间的内在联系方面的研究进展;介绍了表面活性剂减阻和壁面微沟槽协同作用减阻的研究成果;指出通过拉伸流的方式能够在压损较小的情况下更有效地提高表面活性剂溶液的传热性能。
针对表面活性剂现有研究的不足,本文提出4条建议作为表面活性剂的未来研究方向,分别为开发环境友好型高效表面活性减阻剂、强化换热装置的优化设计及优化布置、表面活性剂与其他减阻方式耦合特性的深入研究以及表面活性剂在尺度放大、防腐和减阻持久性方面的实际工业应用研究。
关键词:表面活性剂;湍流;流变学;传热中图分类号:TE08;TV131 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2016)06–1660–16DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.06.007Research progress concerning turbulent drag reduction of surfactantsolutionWEI Jinjia,HUANG Chonghai,XU Na(State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,Shaanxi,China)Abstract:In turbulent flow drag reduction applications,surfactant additive is more applicable than polymer for the flow with high shear or in the closed circulation system due to its reversible mechanical degradation advantage. However,there is not enough understanding of the complicated rheology and drag-reduction mechanism of surfactant solution,limiting its practical application in the drag reduction field. This review introduces the research progress of surfactant drag reduction conducted by the authors in recent years on microstructure,complicated rheology characteristics,turbulent structure,as well as their relations with drag reduction and heat transfer,and analyzes the combined drag reduction effect of surfactant additives in the flow and microgroove fabricated on the wall. The stretch devices can significantly improve the heat transfer performance of surfactant drag-reducing flow with a lower pressure loss penalty. To the shortages of present surfactant drag reduction research,several suggestions are given for the future study. The first is to develop environmentally friendly and effective surfactant,the second is optimal design and layout of heat transfer enhancement device for drag-reducing flow,the third is the study on synergetic effect of drag收稿日期:2016-01-15;修改稿日期:2016-02-15。
表面活性剂的复配及应用性能研究

表面活性剂的复配及应用性能研究一、本文概述表面活性剂,作为一种具有独特化学性质的化合物,能够在液体界面形成一层薄膜,从而改变液体的表面张力。
由于其出色的性能,表面活性剂在日常生活、工业生产以及科学研究中具有广泛的应用。
然而,单一表面活性剂的性能往往不能满足复杂多变的应用需求,因此,表面活性剂的复配技术应运而生。
本文旨在探讨表面活性剂复配的基本原理、常用方法以及复配后的表面活性剂在各个领域的应用性能。
我们将介绍表面活性剂的基本概念、分类及其基本性质,为后续复配技术的研究提供理论基础。
接着,我们将详细阐述表面活性剂复配的基本原理和常用方法,包括复配剂的选择原则、复配比例的确定以及复配工艺的优化等。
在此基础上,我们将重点分析复配后的表面活性剂在洗涤剂、化妆品、石油工业、农药、食品工业等领域的应用性能,包括其表面张力、润湿性能、乳化性能、分散性能以及生物安全性等方面的表现。
通过本文的研究,我们期望能够为表面活性剂复配技术的进一步发展和应用提供有益的参考和指导,同时推动表面活性剂在各领域的广泛应用,为人们的生产和生活带来更多便利和效益。
二、表面活性剂复配原理表面活性剂复配,指的是将两种或多种表面活性剂按一定比例混合,以产生协同效应,改善或优化单一表面活性剂的性能。
其复配原理主要基于以下几个方面:混合效应:不同类型的表面活性剂混合后,可能产生新的性能特点。
例如,非离子和阴离子表面活性剂的混合,可能产生更好的润湿和去污性能。
增溶效应:某些表面活性剂在混合后,可以提高另一种表面活性剂的溶解度,从而增强其性能。
例如,某些醇类非离子表面活性剂与离子型表面活性剂混合后,可以增强后者的溶解度。
协同效应:复配后的表面活性剂在某些应用中,如乳化、分散、润湿等,可能表现出比单一表面活性剂更优越的性能。
这是由于复配后的表面活性剂在界面上的吸附和排列更为紧密,从而提高了界面活性。
降低表面张力:表面活性剂的主要功能之一是降低表面张力。
表面活性剂在农药水悬浮剂中的应用

硫酸酯盐型表面活性剂主要有 脂肪醇硫酸酯盐(又称伯烷基硫酸 酯盐)和仲烷基硫酸酯盐两类。具 体又可分为:脂肪醇硫酸(酯)盐, 仲烷基硫酸盐,脂肪醇聚氧乙烯醚 硫酸酯盐,脂肪酸衍生物的硫酸酯 盐,不饱和醇的硫酸酯盐等。
④磷酸酯盐 烷基磷酸酯盐包括烷基磷酸
单、双酯盐,脂肪醇聚氧乙烯醚的 磷酸单双酯盐和烷基酚聚氧乙烯醚 的磷酸单、双酯盐,其中烷基磷酸 单、双酯盐最为常见。 2.3.2 阳离子型表面活性剂
①卵磷脂 卵磷脂是天然的两 性离子表面活性剂。其主要来源是 大豆和蛋黄,根据来源不同,又可 称豆磷脂或蛋磷脂。卵磷脂的组成 十分复杂,包括各种甘油磷脂,还 有糖脂、中性脂、胆固醇和神经鞘 脂等。
②氨基酸型和甜菜碱型 这两 类表面活性剂为合成化合物,阴离 子部分主要是羧酸盐,其阳离子部 分为季铵盐或胺盐。氨基酸型在等 电点时亲水性减弱,并可能产生沉
盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺
酸盐等多种类型。
③硫酸酯盐
硫酸二元酸与醇类发生酯
化反应时可以生成硫酸单酯
和硫酸双酯。硫酸单酯和碱
中和生成的盐叫硫酸酯盐。
ROH+HOSO2-OH=RO-SO2-OH+H2O
(醇) (硫酸)
表面活性剂复配物在提高C.I.分散蓝79高温分散稳定性中的作用

6 ℃, 0 取样
1 实验
1 1 仪器与原材料 . 主要仪器 : 高温高压染色样机( 佛山市科伦机电设备有限公 配 司) ; 激光粒度仪 L 13 0美 国贝克曼库尔特公司) S 32( ; 将研磨所得染料配制成浓度为0 5 / 的染浴 , .g L 染料 : 加入与染料滤饼质量 比为1 l :的不同类型表面活性剂 C.. I分散 蓝7 滤饼 ( 9 浙江联 化 科技股 份有 限 公司 后高温高压处理 , 工艺曲线同上。取样后用激光粒度 仪 L 13 0[ S 2  ̄定其平均粒径。通过分散染料的平均 3 U 提供) 。 药品 : 粒径大小 判断其高温染色分散稳定性。 12 3 C I分散蓝7 与不 同浓度的表面活性 . . .. 9 分散剂MF安阳双环助剂厂)改性木质素磺酸钠 ( ;
高温分散稳定性中的作用
丁晓 燕 何瑾馨 ( 东华 大学化 学化 工学院教 育部 纺 织科技 重点 实验室 , 上海 2 0 ) 0 1 0 5
摘要 : 本文 采用激光柱度 仪L 1 2 测 定分散 染料c., s 5 5 0 1分散蓝 7 高温处理后的平 均粒径 变化以衡量 染浴 中高 9 温 分散 稳 定性。 实验结 果证 明 : 分散荆MF 木质 素磺 酸盐在 提 高其 高温 分散 稳 定性上 具有 协 同作 用。阴/ 和 阴或 阴/非 离子 表面活 性剂 复配物 的使 用可以改善c.. I 分散蓝7 高温稳定性 , 9 浊点较低 的非 离子 表面活性剂 用量较 高 , 会对提 高分散 染料 的稳 定性有 负 面影响 。 关键词 : J 分散蓝7 ; c.. 9 高温 分散 稳定性 ; 面活性荆 表 中图分类 号 : Q 1. T 6 31 文献标识码 : A 文章编号 :6 2 l7 (0 60 -0 33 17 一192 0 )10 5 -
关于表面活性剂对水基纳米流体特性影响的研究进展

关于表面活性剂对水基纳米流体特性影响的研究进展在能量传递研究及应用技术方面,纳米流体作为一种新型换热工质已获得关注。
目前,关于纳米流体,主要从其制备、稳定性、热物性及传热传质等方面研究。
稳定的纳米流体是进行各种研究及应用的基础。
由于悬浮于流体中的纳米粒子有热力学不稳定性、动力学稳定性和聚集不稳定性的特点,因此如何保持粒子在液体中均匀、稳定地分散是非常关键的问题。
常用的纳米流体分散技术里表面活性剂对纳米流体特性的影响是研究的热点之一。
表面活性剂的分子结构具有不对称性,即亲水性的极性基团和憎水性的非极性基团。
根据其在水中能否电离将其分为离子型和非离子型表面活性剂,根据离子型表面活性剂生成的活性基团,又将其分为阴离子和阳离子表面活性剂。
纳米流体中表面活性剂的选择主要考虑基液、表面活性剂的种类和浓度。
在水基纳米流体中,常见的表面活性剂有阴离子型的十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子型的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、非离子型的辛基苯酚聚氧乙烯醚(OPE)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
表面活性剂对纳米流体特性的影响主要从种类和浓度来考虑。
针对已有的研究,总结和分析表面活性剂对纳米流体稳定性和热物性影响的实验研究,并从机理对其进行更深层次的研究。
同时针对目前的研究现状,提出了未来相应的研究方向。
1 表面活性剂对流体稳定性的影响表面活性剂对纳米流体稳定性起着重要作用。
已发表的文献中,重点研究其种类和浓度对纳米流体稳定性的影响。
由于影响纳米流体稳定性的因素非常多,各因素之间的相互影响不同,实验所得的研究结果存在一些差异。
李金平等提出了水基纳米流体中选择表面活性剂的一些建议,研究了表面活性剂聚乙烯醇(PVA)和 SDBS 对 Cu、Ag 和 TiO2纳米粒子悬浮液分散稳定性的影响,得出 PVA、SDBS 及两者的混合能够使 Cu、Ag 纳米流体稳定悬浮,而不能使TiO2纳米流体保持 1h 以上的稳定悬浮。
表面活性剂聚集体的流变性质

液晶和立方状液晶 , 在食品 、洗涤剂 、润滑剂 、三次
采油等许多方面有广泛用途 。但是 , 这类表面活性剂
聚集体的流变性质还没有系统研究 。一般认为 , 表面
活性剂溶致液晶的流变性质主要表现为非牛顿流体行
为 、有应力屈服值和较高的黏弹性 。
目前研究的液晶体系主要有非离子表面活性剂
CmEn[8 ] 的 水 体 系 和 SDS[9 ] 、AOT[10 ] 、CxCyAB[11 ] 等 离
摘要 : 以流变学基础知识为出发点 , 系统综述了胶束 、微乳液 、溶致液晶 (层状 、六角状 、立方状) 、囊 泡 、虫状胶束等表面活性剂聚集体的流变性质及其剪切诱导结构转变现象的研究现状 , 总结了各自流变性 质的特点和理论模型 , 对具有黏弹性的表面活性剂聚集体进行了较为详细的论述 。胶束稀溶液和微乳液多 为牛顿流体 ; 溶致液晶为非牛顿流体 , 有应力屈服值和较高的黏弹性 ; 囊泡的弹性性质比较突出 ; 虫状胶 束体系具有非线性黏弹性 , 易形成网络结构 ; 层状液晶 、囊泡和虫状胶束等结构在剪切作用下能发生变化 。 这些结论对指导表面活性剂的研究和应用有重要意义 。 关键词 : 表面活性剂 ; 流变 ; 溶致液晶 ; 囊泡 ; 虫状胶束 ; 黏弹性 中图分类号 : TQ 42312 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 1803 (2002) 01 - 0038 - 05
时 , 区域定位由层层之间的相互作用决定 ; 加上剪切 应力后 , 定位则由层层相互作用和黏度效应共同决 定 。许多实验表明 , 在低剪切速率下 , 层状结构与流 动旋涡面平行 ; 在高剪切速率时 , 层状结构则平行于 流动剪切梯度面 ; 在中等切速下 , 又有双轴流动控 制 , 也有说此时层状相会转变为多层囊泡的报道 。振 荡实验中 , 在整个频率范围内 , 储能模量 G′都比损 耗模量 G″大一个数量级左右 , 而且它们几乎与振荡 频率无关 。复合黏度则随频率增加而迅速减小 。这些
复配表面活性剂的表面特性与高温分散性

1前言通常,分散染料在水中呈悬浮分散形式存在,遇到高温后容易凝聚成大粒子被纤维吸附,造成染色不匀。
为此,常在分散染料中添加具有优良的热稳定性高温分散剂,保证分散染料在高温下以稳定状态存在,不产生凝聚,从而保持具有较好的扩散性而使染色均匀。
这对涤纶纤维染色,尤其对细度较细、比表面积较大的超细纤维染色更为重要。
近来对高温分散剂的研究日趋增多[1-10],他们大多从选择表面活性剂出发,来研究表面活性剂结构与高温分散性关系,但对表面活性剂的表面特性,尤其是复配后的表面特性与第14卷第1期1997年2月Vol.14.No.1Feb.1997印染助剂复配表面活性剂的表面特性与高温分散性钱国坻桂玉梅苏瑜丘勋华(苏州丝绸工学院苏州215005)吴本璋(苏州染料厂苏州215007)摘要研究了不同类别表面活性剂复配后的表面特性对分散染料高温分散性的影响。
试验表明:分散染料的高温分散性与表面活性剂的分子结构和磺化度有关。
复配表面活性剂比单一表面活性剂更能提高分散染料的高温分散性。
在阴离子表面活性剂中添加一定量的高浊点非离子表面活性剂,使其复配物的HLB 值在14~20范围内,并在大于cmc 浓度下使用,则对分散染料的高温分散性有较好的改善。
分散剂对不同结构染料的高温分散性的影响不同,应合理选择。
如染料或染液中存在电介质,将会降低分散染料的高温分散性,使用时应加螯合剂加以除去。
这为提高分散染料的高温分散性及超细纤维的染色提供了一定的理论基础。
关键词表面活性剂磺化度表面特性高温分散性=Abstract >T he influence of the surfacial p ro p erties of different surf actants aft er form ulat ion onthe hi g h tem p .dis p ersin g abilit y (H T dis p )t o dis p erse d y es w as investi g at ed.T he ex p ts.show ed t he corelat ion bet ween the said H T disp and the surfactant m ol.st ructures and sulfonation degree.The form u_lat ed surfact ants had improved H T disp to disperse dyes as com pared to the single ones.T he anionic sur_factant sw ith ade q uate amts.of hi g h cloud p oint nonionic surf actants added to ran g e the formulat ion H LB values bet ween 14and 20y ielded a g ood im p rovement of the said HT dis p w hen used at concns.su -perior to cm c.T he dispersants show ed different HT disp influence on the disperse dyes having dif -ferent struct ures,hence the select ion should be rational.In the p resence of electrol y tes in the d y es or d y e li q uors,w hich low er t he HT dis p ersibilit y of the dis p erse d y es,chelatin g a g ents should be added to eliminate,in use,t he electrolyt es.A theoretical basis is proposed for im proving the said H T disp and for the after_t reatment of t he dyes for m icrofibers.=Ke y words >surfactant ,sulfonation de g ree,surfacial characteristics,H T dis p erin g ability表1试验用表面活性剂类别名称结构式HLB cm c(g/L)磺化度或浊点(e)备注阴离子表面活性剂分散剂NNO S O3NaNaO3SCH2n38.6-0.433分散剂MFnS O3NaO Na3SCH2CH3CH335.2>10.00.407吴县长桥助剂厂酸改性木质素磺酸钠CM N木质素磺酸钠的结构式可能为CH2OHOHOM eHO CH CH CH2OHS O3NaH O CH CH OHSO3Na OMeOMeCH2OHCH2OHO CH CHO CH CHO CHCH2CH OHOMe S O3N aSO3Na注:参见5Colourage6,1992,(6):965- 1.26高磺化度安阳助剂厂碱改性木质素磺酸钠A--高磺化度安阳助剂厂碱改性木质素磺酸钠B--低磺化度安阳助剂厂碱改性木质素磺酸钠120->10.0中磺化度安阳助剂厂碱改性木质素磺酸钠130->10.0高磺化度安阳助剂厂碱改性木质素磺酸钠20D--中磺化度安阳助剂厂碱改性木质素磺酸钠30D--高磺化度安阳助剂厂DS-60--高磺化度挪威DS-60NA--低磺化度挪威十二烷基磺酸钠C12H25SO3Na31 1.380.379月中桂化工厂拉开粉BXC4H9H9C4SO3Na23 1.410.299商品AES C12H25O(CH2CH2O)3SO3Na22 3.650.358月中桂化工厂非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9C12H25O(CH2CH2O)9H14.20.15860.4月中桂化工厂硬脂酸聚氧乙烯醚S-40C17H35COO(CH2CH2O)4H17.70.400>100月中桂化工厂甲基葡萄糖苷硬脂酸酯M SE15.00.79087.9月中桂化工厂吐温T-20C12H25COOOCH2CHCH CH O(EO)n HH(E O)p OC O(EO)mHH16.7-98试剂苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚700#O(CH2CH2O)m HCH h(CH3-0.363-南京石化工厂聚醚L61HO(EO)b(PO)a(EO)c H a=30b+c=4.43>10.021南京石化工厂聚醚L62HO(EO)b(PO)a(EO)cH a=30b+c=5.07>10.023南京石化工厂硬脂酸聚醚AEP-13C17H35COO(EO)n(PO)m H-7.9049.3浙江大学K12高温分散性关系研究较少,这是由于目前分散染料染色所用的高温分散剂,大多选用不同种类的分散剂按一定比例复配而成,而各种分散剂的高温分散性取决于分散剂的磺化度、分子量、HLB、cm c和浊点等。
复合表面活性剂体系一种新型流变控制剂

文章编号:1000-2634(1999)03-0056-04复合表面活性剂体系:一种新型流变控制剂Ξ郭拥军1, 李 健1(1.西南石油学院油气藏地质与开发工程国家重点实验室,四川南充637001)摘要:复合表面活性剂体系可由长链烷基季胺盐和长链烷基氯化吡啶与水杨酸钠,阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂,某些两性离子表面活性剂与助表面活性剂或阴、阳离子表面活性剂以一定比例组成。
其溶液具有高粘度、显著粘弹性及剪切稀释性等流变特性。
这种新型流变控制剂在钻井、提高采收率以及流体输送减阻中具有潜在应用价值。
关健词:表面活性剂;流变控制剂;应用中图分类号:TE254.4 文献标识码:A引 言表面活性剂作为不可或缺的外加剂,已在油田的采油、钻井、油井和水井的化学改造、原油破乳脱水中广泛应用[1]。
随着新型表面活性剂的研制和开发,尤其是表面活性剂新性能的发现和研究,它的应用范围和途径越来越多。
近年来发现表面活性剂复合体系在一定的条件下可在水溶液形成柔性长棒状胶束,长棒状胶束相互缠绕形成可逆的三维空间网状结构并表现出特殊的流变性能:粘弹性,以及低剪切下高粘度,剪切稀释(也有增稠的),触变性(负触变性)等,在日用化学工业、涂料、矿物浮选、矿浆(如煤浆)管输、洗涤、流体管输减阻和食品工业等中有着诱人的应用前景[2]。
同样,这种性能在油田生产中的许多领域和环节也具有潜在的应用前景。
1 复合表面活性剂溶液一般表面活性剂溶液在浓度不大和体系中离子强度不太高时,表面活性剂以单个分子或球形胶束在溶液中存在,流动性很好,粘度接近溶剂(水)的粘度,是牛顿流体[2]。
但是,一旦增加表面活性剂的浓度或溶液中的离子强度到一定值,或者引入另一组分,溶液中可能形成线型柔性棒状胶束、囊泡或层状结构,溶液粘度将急剧增加[3],特别是线型柔性棒状胶束的形成和相互间缠绕形成三维空间网状结构,常常伴随粘弹性和其它流变性的出现(如剪切稀释、触变性等)[2]。
农药可分散油悬浮剂的进展、加工和应用(Ⅱ)

农药可分散油悬浮剂的进展、加工和应用(Ⅱ)华乃震【摘要】农药可分散油悬浮剂既避免使用任何溶剂,也无粉尘产生,是一种安全、环保的优良剂型。
论述可分散油悬浮剂的进展、优缺点、组成(包括农药活性成分、非水介质、分散剂、乳化剂和增稠剂等)、加工方法、药效以及影响剂型稳定的因素和对策。
指出可分散油悬浮剂有较高的药效,但与悬浮剂相比成本高和开发难度较大,一般有特殊需要,才去加工可分散油悬浮剂。
%Pesticide OD is a kind of safe and environmental friendly formulation, without any solvents and dusts. The progress, merit and shortage, component (including active ingredient, non-aqueous medium, dispersing agent, emulgator and thickener), processing method, efficacy, the influencing factor and countermeasure of formulation stability of OD were described. And the article pointed out OD had high efficacy. Compared with SC, OD had great development difficulty and high cost, OD was prepared only if there had special need.【期刊名称】《现代农药》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】可分散油悬浮剂;油悬浮剂;非水介质;分散剂;乳化剂;药效【作者】华乃震【作者单位】深圳诺普信农化股份有限公司,广东深圳 518102【正文语种】中文【中图分类】TQ450.6+994.5 增稠剂 (黏度调节剂)可分散油悬浮剂同悬浮剂一样,在重力作用下,油悬浮液倾向于分层和沉降,且由于可分散油悬浮剂比悬浮剂有更大的密度差 (粒子与分散介质之间),可分散油悬浮剂比悬浮剂发生分层和沉降的趋势更大,因此加入增稠剂显得尤为重要。
表面活性剂物理化学教案中的表面活性剂的流变性与粘度特性

表面活性剂物理化学教案中的表面活性剂的流变性与粘度特性一、引言表面活性剂是广泛应用于日常生活和工业生产中的一类化学物质。
从洗涤剂到润滑剂,从美容品到食品添加剂,表面活性剂在许多领域中发挥着关键的作用。
了解表面活性剂的流变性和粘度特性对于实际应用具有重要意义。
二、表面活性剂的定义和作用表面活性剂,即表面活性物质,是一类具有亲水和疏水特性的化学物质。
表面活性剂分子的结构包含亲水头部和疏水尾部,这使得它们能够在液体表面形成薄膜,并调节液体的表面张力。
这种特性使得表面活性剂在许多领域中有广泛的应用,包括乳化、分散、润湿、稳定等。
三、表面活性剂的流变性表面活性剂的流变性是指其在不同切变速率下的粘度变化。
对于大部分液体,粘度随切变速率的增加而减小,即呈现剪切稀释的特性。
然而,表面活性剂由于分子间相互作用的存在,其粘度随切变速率的增加而增大。
因此,表面活性剂具有非牛顿流体特性。
四、表面活性剂的粘度特性表面活性剂的粘度特性是指其粘度与浓度、温度以及其他添加剂的关系。
通常情况下,表面活性剂的粘度随着浓度的增加而增加。
这是由于表面活性剂分子在高浓度下发生聚集,并形成胶束结构,从而增加了体系的黏度。
同时,随着温度的升高,表面活性剂的粘度会降低,这是因为温度升高可以破坏胶束结构,使得表面活性剂分子更容易流动。
五、表面活性剂粘度特性的影响因素除了浓度和温度影响表面活性剂的粘度特性外,其他添加剂的存在也会对表面活性剂的粘度产生影响。
例如,添加电解质可以降低表面活性剂的粘度,这是由于电解质能够中和表面活性剂分子的带电部分,降低分子间的相互作用。
此外,pH值的变化也会对表面活性剂的粘度产生影响。
六、应用案例:洗涤剂的流变性和粘度特性洗涤剂是一类广泛使用表面活性剂的产品,了解其流变性和粘度特性对于产品研发和工艺优化具有重要意义。
例如,洗涤剂在高速搅拌或喷雾时需要具有低粘度,以便快速混合和喷洒。
因此,在产品配方设计时需要选择具有低粘度的表面活性剂,并调控其浓度和温度,以达到最佳的使用效果。
烷基糖苷表面活性剂及其复配体系流变行为研究

烷基糖苷表面活性剂及其复配体系流变行为研究尚小琴;伍密;武伦福;陈浩亮;王信锐;彭标文【摘要】以实验室自制的烷基糖苷(APG)为主要研究对象,考察溶液浓度、盐度以及复配体系中聚乙二醇(PEG)浓度对烷基糖苷溶液和复配体系溶液粘度以及流变性能的影响.实验结果表明,不同浓度烷基糖苷溶液呈现出不同的流变学特征,溶液浓度≥9%时,溶液由牛顿流体向非牛顿流体转变;盐浓度对烷基糖苷溶液影响显著,NaC1浓度≥1%时,APG溶液由非牛顿性流体向牛顿流体转变;聚乙二醇与烷基糖苷复配后体系溶液的流变性能发生改变,聚乙二醇浓度较低时,复配体系为牛顿流体;聚乙二醇浓度较高时,复配体系呈现非牛顿流体特征.【期刊名称】《广州大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(015)004【总页数】4页(P29-32)【关键词】烷基糖苷;流变行为;粘度;复配体系【作者】尚小琴;伍密;武伦福;陈浩亮;王信锐;彭标文【作者单位】广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州市生产力促进中心,广东广州510400;广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ423表面活性剂是一种加入少量就能显著改变溶液物理、化学性质的物质,被形象地称为“工业味精”[1-3].根据不同条件,表面活性剂在溶液中能形成各种聚集形态,这种聚集体的流变性与其微观结构以及内部基团间的相互作用有直接关系.因而,流变性质已成为影响表面活性剂应用的重要参数[4-6].烷基糖苷(APG)是一种以天然可再生资源为原料制得的绿色环保型非离子表面活性剂.由于其良好的生物降解性、优良的复配性以及对皮肤温和无刺激等性能,在日用化工、采油、医药等领域展现出广阔的前景[7-8].烷基糖苷胶束聚集形态有球状结构和圆柱状结构,在提高浓度或添加助剂等条件下可演变为蠕虫状、囊泡状和层状等结构,蠕虫状胶束具有粘弹性,兼有增稠和较强清洗力等特点[10-11].本文以实验室自制的烷基糖苷为主要研究对象,考察溶液浓度、盐度以及复配体系中聚乙二醇浓度对烷基糖苷溶液和复配体系溶液粘度以及流变性能的影响,为烷基糖苷类表面活性剂的应用提供实验数据.1.1 主要原料与仪器无水葡萄糖,分析纯,天津市福晨化学试剂厂;正十二醇,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠、氯化钠、聚乙二醇,分析纯,天津市大茂化学试剂厂;烷基糖苷,自制.集热式恒温加热磁力搅拌器,DF-101S,巩义予华仪器有限公司;精密电子天平,JJ-500型,美国双杰兄弟集团有限公司;可编程控制式流变仪,Brookfield DV-Ⅲ+,上海人和科学仪器有限公司.1.2 烷基糖苷溶液的配制将烷基糖苷(APG)样品配制成不同浓度的溶液,并将配制的12%的APG溶液与不同浓度的NaCl溶液混合得到不同盐度的APG溶液,再将12%的APG溶液与不同浓度的聚乙二醇混合,得到不同浓度的APG/PEG复配体系,将上述溶液放置24 h 后备用.1.3 烷基糖苷流变性的测定利用Brookfield DV-Ⅲ+可编程控制式流变仪测定所配溶液的粘度,RV型转子转速范围为0~250 RPM,每个5 s记录一次数据,测试温度为29.0 ℃.2.1 不同浓度烷基糖苷表面活性剂溶液的流变特性不同浓度APG溶液的流变曲线和固定剪切速率(51.4 s-1)下浓度与粘度的关系见图1和图2.由图1可知,随着剪切速率的增加,高浓度APG溶液的粘度明显减小,呈现剪切变稀特性,由此可知APG浓度≥9%时表现出非牛顿流体特性,属于非牛顿流体;而浓度为8%时APG溶液粘度随剪切速率的变化不显著,表现出牛顿流体的特性.由图2可知,APG溶液粘度随着浓度的增大而增大,当浓度为15.5%时出现最大值,随后则逐渐减小.这是由于APG溶液相态发生变化而导致,当溶液浓度较低时APG溶液为单个游离胶束,随着浓度增加逐步形成球形胶束,继而形成蠕虫状胶束,浓度继续增加,蠕虫状胶束相互缠绕形成空间的网状结构,最后逐步趋于层状胶束,因此APG溶液的粘度出现了先增加后减小的现象.2.2 烷基糖苷表面活性剂溶液的稳态剪切固定APG溶液浓度为12%,考察不同转速下粘度随剪切时间的变化规律,实验结果见图3.由图3可知,在剪切速率较低时,溶液粘度高且呈现缓慢减小的趋势,这是由于高浓度时溶液为蠕虫状胶束,受剪后相互缠绕而形成局部网络结构,阻碍了溶液的流动;而当剪切速率较高时,溶液蠕虫状胶束断裂成为片段或者转变为棒状胶束,体系粘度较小,并且与时间无关,因此溶液的粘度趋于稳定.2.3 盐度对烷基糖苷表面活性剂溶液流变行为的影响固定APG溶液浓度为12%,NaCl浓度对烷基糖苷溶液流变性能的影响以及浓度与粘度的关系见图4和图5.由图4可知,当NaCl浓度<1% 时,APG溶液粘度均随着剪切速率的增加而减小,呈现剪切变稀特征,为非牛顿性流体;但当NaCl浓度>1%时,APG溶液粘度随剪切速率的增大呈现稳定趋势,APG溶液为牛顿流体.由图5可知,随着NaCl浓度的增加,APG溶液粘度快速增加,当NaCl浓度为0.25%时,出现最大值,随后急剧减小,当NaCl浓度为1.5%时,粘度很小且趋于稳定.这是因为NaCl的加入使APG溶液胶团的聚集数增大,逐步形成网状结构,故APG溶液粘度出现最大值;但当NaCl浓度过大时,NaCl分子将夺取部分胶团中的水分子以形成水合离子,使得APG溶液胶团进一步长大而分相,导致体系粘度和透明度降低.2.4 聚乙二醇对烷基糖苷表面活性剂溶液流变行为的影响不同浓度聚乙二醇对烷基糖苷溶液流变行为的影响见图6.由图6可知,聚乙二醇浓度较低时,APG/PEG复合体系粘度降低明显,并且粘度随剪切率的变化不明显,近似于牛顿流体;而随着聚乙二醇浓度的增大,复合体系粘度降低的幅度减小,且呈现剪切变稀现象,表现出非牛顿流体的特征.由于烷基糖苷表面活性剂能和聚乙二醇的疏水基团形成混合胶束,当聚乙二醇浓度较低时,其疏水基团少,形成的混合胶束可能处于游离胶束状态,所以体系的粘度较低;但随着聚乙二醇浓度的增加,其疏水基团增多,混合体系形成的混合胶束逐渐形成空间网络结构,导致体系粘度增大.(1)不同浓度烷基糖苷(APG)溶液呈现出不同的流变学特征.溶液浓度≥9%时表现出非牛顿流体特性,属于非牛顿流体;浓度为8%时APG溶液粘度随剪切速率的变化不显著,表现出牛顿流体特性, 属于牛顿流体;剪切速率较低时,溶液粘度高且呈现缓慢减小的趋势,而当剪切速率较高时,溶液粘度趋于稳定.(2)盐浓度对烷基糖苷溶液(APG)影响显著.NaCl浓度<1% 时,APG溶液的粘度随着剪切速率的增加而减小,呈现剪切变稀特征,为非牛顿性流体;NaCl浓度>1%时,APG溶液的粘度随剪切速率的增大呈现稳定趋势,为牛顿流体.(3)聚乙二醇与烷基糖苷复配后体系的流变性能发生变化.聚乙二醇浓度较低时,APG/PEG复合体系粘度降低明显,并且粘度随剪切速率的变化不明显,近似于牛顿流体;而随着聚乙二醇浓度的增大,复合体系粘度降低的幅度趋小,且呈现剪切变稀现象,表现出非牛顿流体的特征.【相关文献】[1] 林璟, 郑成, 黄武欢, 等. 双酯基型有机硅季铵盐表面活性剂性能研究[J]. 广州大学学报: 自然科学版, 2014,13(4):43-46.LIN J, ZHENG C, HUANG W H. et al. 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Performance and applications of surfactants (Ⅷ): Su rfactant wormlike micelles and their applications[J]. China Surfactants Deterg Cosm,2014,44(8):426-431.。
可分散油悬浮剂技术指标

可分散油悬浮剂技术指标1.引言1.1 概述概述可分散油悬浮剂是一种常见的液态制剂,由溶解剂、表面活性剂、助剂等组成。
它具有将油性物质均匀分散于水相中的特性,使其能够广泛应用于化妆品、医药、农药等领域。
随着科技的发展和社会的进步,人们对可分散油悬浮剂的技术指标有了更高的要求。
这些技术指标包括分散性能、稳定性、药效释放等方面。
分散性能是衡量可分散油悬浮剂质量的重要指标,它影响着油颗粒在水相中的均匀分散程度。
稳定性则关乎着油颗粒在储存和使用过程中的稳定性,以及油颗粒的重聚程度。
药效释放则是涉及到药物在悬浮剂中的释放速率和效果。
为了达到较好的技术指标,目前研究者们提出了一系列的改进方法和策略。
例如,通过调整表面活性剂的结构和配方比例,可以改善悬浮液的分散性能和稳定性;通过改变溶解剂的性质和加入助剂,可以调控油颗粒的粒径和药效释放速度等。
本文将对可分散油悬浮剂的技术指标进行详细的探讨和分析。
通过总结和归纳前人的研究成果,以及对当前研究热点的关注,旨在为相关领域的科研工作者提供一些有益的参考资料。
同时,本文也将展望可分散油悬浮剂技术指标的发展趋势,并提出一些可能的研究方向。
通过阅读本文,读者们将对可分散油悬浮剂的技术指标有一个全面了解,并能够更好地应用于实际的产品开发和生产过程中。
希望本文能为相关行业的发展做出一定的贡献。
文章结构部分的内容应该介绍整篇文章的结构和内容安排,以下是一个可能的编写内容示例:1.2 文章结构本文主要介绍可分散油悬浮剂技术指标,以及其在相关领域的应用。
文章共分为以下几个部分:(1)引言:首先概述了可分散油悬浮剂的概念和应用背景,介绍了文章的目的和意义。
(2)正文:具体分为三个部分,分别介绍了三个重要的技术指标。
2.1 技术指标1:详细阐述第一个技术指标,包括其定义、测量方法和标准要求等。
在此部分,将重点讨论该技术指标对可分散油悬浮剂性能的影响,并举例说明其在实际应用中的重要性。
2.2 技术指标2:接下来介绍第二个技术指标,同样包括定义、测量方法和标准要求等。
可分散油悬浮剂的开发应用与进展

可分散油悬浮剂的开发应用与进展油悬浮剂是一种在油类介质中不溶的固体农药活性成分分散在非水介质(即油类)中,依靠表面活性剂形成高分散稳定的悬浮液体制剂。
油悬浮剂根据使用方式不同分为在水中分散使用和在油基介质中分散使用。
我们称有效成分稳定悬浮于与水不相溶液体的液状制剂,以水稀释调配后使用的油悬浮剂称为可分散油悬浮剂(oil dispersion,oil-based suspension concentrate),简写为OD;有效成分稳定悬浮于或部分溶解于与水不相溶液体的液状制剂,以有机溶剂或油稀释调配后使用的称为油悬浮剂(oil miscible flowable concentrate,oil flowable concentrate,oil miscible suspension),简写为OF。
目前实验研究开发和实际使用过程中大多数为OD,所以在本报告中主要介绍可分散油悬浮剂(OD)。
1 概述可分散油悬浮剂是以非水体系(油基)为分散介质的高分散稳定悬浮体系。
可分散油悬浮剂是指用一类经过试验可作为增效助剂且不污染作物的油类作为稀释载体的一种剂型,油类包括植物油(及其衍生物)或矿物油等。
作为分散和稀释载体,要求油类本身具有良好的黏着性和展着性,容易黏附于蜡质或光滑的叶面,所以可分散油悬浮剂在使用时具有良好的黏着性和展着性、抗雨水冲刷能力强等优点。
可分散油悬浮剂的研制始于20世纪70年代后期,到80年代得到了迅速发展,其原因有以下几点:第一,对某些农药活性成分(二硫代氨基甲酸酯和盐类,如代森锰锌、代森联等)制成水悬浮剂(SC)时,都具有相对较高的不稳定性(这是由于C-S和S-S键以及二硫代氨基甲酸酯功能的低稳定性引起的),从而影响悬浮体系的不稳定,容易出现分解、膏化等现象。
如果选择把这类原药加工成可分散油悬浮剂时,即可解决剂型的稳定性问题。
第二,某些油类对亲油性强的农药(如烟嘧磺隆除草剂)可起到增效作用。
表面活性剂对驱油聚合物界面剪切流变性质的影响

表面活性剂对驱油聚合物界面剪切流变性质的影响曹绪龙;李静;杨勇;张继超;张磊;张路;赵濉【摘要】The effects of surfactants, namely sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), on the interfacial shear rheological properties of partial y hydrolyzed polyacrylamide (PHPAM) and hydrophobical y modified polyacrylamide (HMPAM) solutions, which are used in oilfields, were studied using a biconical method. The experimental results show that the interfacial shear complex modulus of HMPAM is significantly higher than that of PHPAM, because an interfacial net structure can be formed by HMPAM molecules through hydrophobic interactions. The SDBS and CTAB molecules can form interfacial aggregates with hydrophobic blocks of HMPAM and destroy the interfacial net structure, which results in a significant decrease in the shear modulus with increasing surfactant concentration. At the same time, the properties of the interfacial film change from viscous to elastic. At low SDBS concentrations, the mixed adsorption film formed by PHPAM and a few SDBS molecules has enhanced strength. However, SDBS molecules can displace PHPAM molecules at the interface and weaken the film at higher surfactant concentrations. The cationic surfactant CTAB neutralizes the negative charge on PHPAM, leading to partial curling of the polymer chain, which decreases the film strength. Relaxation measurements confirmed our mechanism involving destruction of the interfacial net structure of HMPAMby the surfactant.%利用双锥法研究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对油田现场用部分水解聚丙烯酰胺(PHPAM)和疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)溶液的界面剪切流变性质的影响,实验结果表明:HMPAM分子通过疏水作用形成界面网络结构,界面剪切复合模量明显高于PHPAM. SDBS和CTAB通过疏水相互作用与HMPAM分子中的疏水嵌段形成聚集体,破坏界面网络结构,剪切模量随表面活性剂浓度增大明显降低.同时,界面膜从粘性膜向弹性膜转变.低SDBS浓度时,少量SDBS分子与PHPAM形成混合吸附膜,界面膜强度略有升高; SDBS浓度较高时,界面层中PHPAM分子被顶替,吸附膜强度开始减弱.阳离子表面活性剂CTAB通过静电相互作用中和PHPAM分子的负电性,造成聚合物链的部分卷曲,从而降低界面膜强度.弛豫实验结果证实了表面活性剂破坏HMPAM网络结构的机理.【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】9页(P908-916)【关键词】部分水解聚丙烯酰胺;疏水改性聚丙烯酰胺;十二烷基苯磺酸钠;十六烷基三甲基溴化铵;界面剪切流变【作者】曹绪龙;李静;杨勇;张继超;张磊;张路;赵濉【作者单位】中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营 257015;中国科学院理化技术研究所,北京100190;中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营 257015;中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营 257015;中国科学院理化技术研究所,北京 100190;中国科学院理化技术研究所,北京100190;中国科学院理化技术研究所,北京 100190【正文语种】中文【中图分类】O647Abstract: The effects ofsurfactants,namely sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS)and hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB),on the interfacial shear rheological properties of partially hydrolyzed polyacrylamide(PHPAM)and hydrophobically modified polyacrylamide(HMPAM)solutions,which are used in oilfields,were studied using a biconical method.The experimental results show that the interfacial shear complex modulus of HMPAM is significantly higher than that of PHPAM,because an interfacial net structure can be formed by HMPAM molecules through hydrophobic interactions.The SDBS and CTAB molecules can form interfacial aggregates with hydrophobic blocks of HMPAM and destroy the interfacial net structure,which results in a significant decrease in the shear modulus with increasing surfactant concentration.At the same time,the properties of the interfacial film change from viscous to elastic.At low SDBS concentrations,the mixed adsorption film formed by PHPAM and a few SDBS molecules has enhanced strength.However,SDBS molecules can displace PHPAM molecules at the interface and weaken the film at higher surfactant concentrations.The cationic surfactant CTAB neutralizes the negative charge on PHPAM,leading to partial curling of the polymer chain,which decreases the film strength.Relaxation measurements confirmed our mechanism involving destruction of the interfacial netstructure of HMPAMby the surfactant.Key Words:Partial hydrolysis polyacrylamide;Hydrophobically modified polyacrylamide;Sodium dodecyl benzene sulfonate;Hexadecyl trimethyl ammonium bromide;Interfacial shear rheology提高石油采收率过程中,聚合物的使用能够增大水相粘度,从而提高驱替溶液的波及效率;表面活性剂则通过降低油水界面张力,提高微观洗油效率.化学复合驱兼具聚合物与表面活性剂的优势,能够达到良好的驱油效果.因此,驱油聚合物与表面活性剂间的相互作用研究,对大幅度提高石油采收率具有较高的理论价值和实践意义.目前,油田现场应用的驱油聚合物主要为两种类型:部分水解聚丙烯酰胺(PHPAM)以其较好的增粘能力和低廉的成本,在油田得到了广泛应用,是化学驱提高石油采收率的重要化学剂;疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)通过分子间的疏水作用形成网络结构,因此能够在高温高盐油藏条件下使用,显示了广阔的应用前景.1,2驱油聚合物不仅改变了溶液的性质,也会强烈改变油水界面的性质,从而影响提高石油采收率生产实践中的乳化、油墙形成、采出液处理等过程,3,4而表面活性剂与聚合物的相互作用强烈影响体系的应用性能.文献中关于驱油聚合物与表面活性剂间相互作用对体相粘度、油水界面张力等的影响报道较多,而对于界面流变性质关注相对较少.5阳离子表面活性剂与PHPAM间存在静电相互作用,其它类型表面活性剂则与PHPAM间相互作用较弱;而除静电相互作用外,各类型表面活性剂与HMPAM间存在明显的疏水相互作用,这种疏水相互作用强烈影响溶液中聚合物分子的网络结构,从而影响体相粘度.界面流变参数是界面膜特性的重要表征参数,根据形变的不同,可分为界面扩张流变和界面剪切流变.界面扩张流变反映的是界面及其附近微观弛豫过程的信息;界面剪切流变研究则通过施加使界面形状发生改变而面积不发生变化的外力,考察剪切应力的响应,从而获得界面层结构和界面膜机械强度的信息,是研究流体界面的有力手段.6-9界面扩张流变监测的是界面张力的变化,对界面膜性质的变化更敏感,但容易被少量高界面活性的物质干扰,其优势在于对界面弛豫过程的研究,但难以直接描述界面膜的强度;而界面剪切流变监测的是力的变化,直接与界面膜的机械强度相关,与生产实践的结合更为紧密.10近年来,利用界面扩张流变的研究手段,对于不同结构驱油聚合物与表面活性剂的界面相互作用的认识日益加深,证实了疏水改性聚合物与表面活性剂界面聚集体的形成.5,11-16然而,针对驱油聚合物的界面剪切流变研究十分缺乏,17仅有少量测量界面剪切粘度的文献.18,19在本文中,我们系统研究了胜利油田现场用PHPAM和HMPAM与代表性表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)间相互作用对航空煤油-水界面剪切流变性质的影响,研究结果有助于阐明聚合物与表面活性剂界面相互作用以及优化化学复合驱配方.超高分子量部分水解聚丙烯酰胺,北京恒聚化工集团有限责任公司生产,相对分子质量为3.67×107,水解度约为21.4%,固含量为88.4%,胜利油田提供;疏水改性聚丙烯酰胺,北京恒聚化工集团有限责任公司生产的II型干粉,分子结构为疏水单体改性的丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物,含量约5%,相对分子质量在2.0×107-2.2×107之间,水解度为23%,固含量为90%,胜利油田提供;十二烷基苯磺酸钠,十六烷基三甲基溴化铵,分析纯,天津津科精细化工研究所;航空煤油,北京化学试剂公司,经过柱提纯,室温下与重蒸后的去离子水的界面张力约为42 mN·m-1;实验用水为经重蒸后的去离子水,电阻率为18 MΩ·cm.本文实验采用控制应变的实验方法.如图1所示,通过对位于界面上的转子施加一个正弦周期的剪切扰动,从而在样品中产生阻抗应力.对于一个粘弹性的界面膜,施加的应变γ由振幅γ0和角频率ω给定,则:而测定的相应的应力变化为:式中τ为剪切应力,τ0为应力振幅,δ为应变与应力的相位差,亦称相角.通常引入界面剪切复合模量来定量表征界面膜反抗施加应变的总阻力.其定义式为: 真实的界面同时具有弹性和粘性,复合模量可表示为:其中为界面剪切弹性模量,又称储能模量,可表示为:为界面剪切粘性模量,又称损耗模量,可表示为:本文利用奥地利安东帕公司的MCR501界面剪切流变仪进行实验.先测定下相聚合物水溶液的流变性能,然后将转子固定在界面上,再小心地加入上层油相.通过下相剪切流变数据、界面+体相剪切流变数据以及上相牛顿流体的粘度数据,MCR501界面剪切流变仪应用软件分析得出界面剪切流变参数.监测动态界面剪切流变参数随时间的变化,当界面达到平衡时,开始实验.首先固定剪切频率,改变应变幅度,进行线性粘弹区域扫描;然后,在线性区域范围内选择应变幅度,进行剪切频率扫描;最后,进行应变弛豫实验,在1 s内对应变做50%的改变,记录应力的衰减曲线.本文中所有实验温度均控制在(30.0±0.1)°C.当应变变化的幅度在某一范围时,其对界面膜的扰动效果趋于平衡,因此,界面剪切复合模量的数值不随应变幅度变化而变化,这段区域称为线性粘弹区域.为确保实验数据的可靠性和可比性,最终得到的界面剪切流变数据应在线性范围内测定.20以油田现场浓度为依据,本文实验的聚合物浓度均为2000 mg·L-1.图2和图3分别表示了HMPAM和PHPAM与SDBS及CTAB复合体系界面剪切流变的线性区域,从图中可以看出,对于2000 mg·L-1的HMPAM和PHPAM,复合体系应变的线性范围均在1%-100%之间.因此,本文频率扫描实验选取的应变幅度为10%.界面流变学研究的是体系的动态性质,对界面膜的扰动幅度和扰动快慢是影响界面流变参数的重要条件.在线性粘弹区域内进行实验,扰动幅度的影响不变;扰动快慢则通过对剪切频率的控制来实现.通过考察不同剪切频率下的应力响应,可以得到界面剪切复合模量、弹性模量、粘性模量的频率谱,从而获得界面膜结构和强度的信息.一般而言,随着剪切频率增加,界面通过各种弛豫过程耗散外力作用的程度不断减弱,界面对抗剪切形变的阻力增大,因此,界面剪切复合模量和弹性模量随频率增大而增大,而粘性模量由于与弛豫过程的特征频率相关,可能在特征频率处出现局部极大值.21,22不同浓度阴离子表面活性剂SDBS和阳离子表面活性剂CTAB对2000 mg·L-1HMPAM的界面剪切复合模量频率谱的影响见图4.从图中可以看出,对于单独的HMPAM溶液,其界面剪切复合模量的频率谱可分为三个区域:当剪切频率较低时(<0.07 Hz),由于施加的剪切扰动太慢,界面上的分子有足够的时间回复到平衡状态,外力做的功大部分损耗在环境中,无法有效探测界面膜的性质,复合模量的数值在0.1 mN·m-1数量级;当剪切频率在0.07-3 Hz范围内,复合模量随剪切频率增大而升高,主要体现为界面上聚合物形成的有序结构的贡献;当剪切频率较高时(>3 Hz),聚合物分子间形成的结构被破坏,界面对抗剪切形成的阻力主要来自溶剂分子的贡献,因此,所有体系的溶液界面均表现出相同的复合模量和同样的随频率变化趋势. 当溶液中加入不同浓度SDBS和CTAB时,在高频范围内,模量与频率双对数曲线的斜率均为1.82,这充分说明此时由于界面扰动过于剧烈,实验过程破坏界面层结构,测得的是界面层中溶剂分子相互作用的影响;在与界面聚集结构相关的中频范围内,表面活性剂的加入导致复合模量有所降低.不同浓度表面活性剂SDBS和CTAB对2000 mg·L-1PHPAM的界面剪切复合模量频率谱的影响见图5.从图中可以看出,不同浓度表面活性剂与PHPAM复合体系的界面剪切复合模量随频率的变化趋势与HMPAM相似,其高频条件下线性关系的斜率为1.83,几乎与HMPAM复合体系相同.另外,测量了煤油-水界面的剪切复合模量作为空白,发现其在整个频率范围内均呈线性关系,双对数曲线的斜率约为1.79.这充分证明前面关于高频下的模量主要反映溶剂分子的贡献的讨论是合理的.在中频范围内,表面活性剂对PHPAM体系复合模量的影响明显小于HMPAM体系.为具体比较SDBS和CTAB对不同类型驱油聚合物界面剪切模量的影响,将两种聚合物体系在1 Hz条件下的界面剪切复合模量与浓度的关系显示在图6中.从图6可以明显看出,2000 mg·L-1HMPAM界面膜的剪切复合模量明显高于PHPAM,同时,两种表面活性剂对HMPAM和PHPAM剪切模量的影响趋势也完全不同,这是两种驱油聚合物截然不同的结构造成的.相关机理示意图如图7所示.结合图4-图6的界面剪切流变实验结果和示意图7,有助于深入理解驱油聚合物与表面活性剂间的界面相互作用.PHPAM是没有界面活性的水溶性高分子,而HMPAM分子中存在疏水嵌段,是一种高分子表面活性物质,能在界面上富集,将煤油-水的界面张力从42 mN·m-1降低至35 mN·m-1;另外,HMPAM分子间能够通过疏水嵌段间的相互作用形成二维的网络结构,增大界面膜的强度.23-25因此,HMPAM界面膜的剪切复合模量明显高于PHPAM.对HMPAM而言,当体系中加入低分子量的表面活性剂时,由于其界面活性强,会大量吸附到界面上.SDBS和CTAB分子也可以通过疏水相互作用与HMPAM分子中的疏水嵌段形成聚集体,从而削弱二维界面网络结构;随着表面活性剂浓度增大,甚至有可能出现表面活性剂分子以疏水嵌段为内核的类似胶束的界面聚集体,完全破坏界面结构.因此,随着表面活性浓度增大,HMPAM的界面剪切复合模量一直明显降低,如图7A所示.需要说明的是,聚丙烯酰胺类聚合物在溶液中部分水解,带有一定的负电中心,CTAB分子也会通过静电作用与负电中心结合,但由于HMPAM界面膜的强度主要来源于界面网络结构,因此,这种静电作用相对而言并不重要.如图7B所示,对PHPAM而言,当加入少量SDBS时,形成了混合吸附膜,界面膜强度反而略有升高;SDBS浓度较高时,界面上以低分子量的表面活性剂为主,此时吸附膜强度开始减弱.如图7C所示,当加入带反电荷的CTAB时,阳离子表面活性剂通过静电相互作用中和了PHPAM的部分负电性,造成分子的部分卷曲,从而降低界面膜强度.还需要指出的是,对于HMPAM界面膜,表面活性剂既可以吸附在界面上,也可以通过疏水作用与HMPAM的疏水部分相互缔合.从PHPAM体系的实验结果可以看出,表面活性剂直接吸附对聚合物界面层剪切流变的影响总体来说不大,因此,HMPAM 界面剪切模量的明显降低只能是表面活性剂分子与HMPAM的疏水部分相互作用造成的.相反电性的表面活性剂SDBS和CTAB对HMPAM界面剪切模量的影响趋势几乎相同,也充分证明了此时疏水相互作用决定了混合体系界面膜的性质.为了进一步理解SDBS和CTAB对两种驱油聚合物界面膜性质影响的差异,将复合体系弹性模量和粘性模量随频率的变化趋势显示于图8和图9中.从图8和图9的结果可以看出,复合体系界面膜的弹性模量均随频率增加而增大,而其粘性模量则在特征频率下出现局部极大值.PHPAM溶液界面膜的粘性模量随频率增大缓慢增加,一直低于对应的弹性模量,界面膜以弹性为主,说明其界面膜的强度主要来源于分子的流体动力学尺寸;而HMPAM溶液界面膜的粘性模量在中频时高于弹性模量,反映了界面特殊弛豫过程的贡献,说明界面上HMPAM分子间形成的聚集体结构造成界面膜以粘性为主.随着表面活性剂浓度增大,虽然界面剪切复合模量降低,且其中弹性模量变得高于粘性模量,充分证实了表面活性剂参与界面聚集体的形成,进而破坏界面网络结构的过程.除了周期扰动方法外,还可以通过界面弛豫和回复实验研究界面膜抗剪切的能力.如图10和图11所示,在极短时间内对两种聚合物复合体系的界面膜施加一个50%的形变,剪切应力在瞬时发生突跃,然后逐渐恢复到形变前的数值.从图10和图11的实验结果可以看出,弛豫实验后的应力突跃值以指数形式衰减,可以用式(7)对衰减曲线进行拟合:式中Δτ为应力突跃值,Δτi为不同弛豫过程的贡献,Ti为弛豫过程的特征周期.拟合的结果见表1.从表1中数据可以看出,PHPAM的应力突跃衰减很快,且跃迁值较小,可以用两个弛豫过程拟合,其弛豫过程特征周期较小;而HMPAM衰减慢,跃迁值较高,需要用三个弛豫过程拟合,最慢的弛豫过程的特征周期接近100 s.文献中曾经用界面扩张流变的手段研究了不同类型驱油聚合物的界面弛豫过程,发现大分子在界面与体相间的扩散-交换过程可以忽略,聚合物分子中的链节在界面与亚层中的交换、聚合物分子在界面上排列方式的变化以及界面上聚集体的变化等过程才是决定聚合物界面膜流变特性的关键过程.4PHPAM的快弛豫过程可能对应于聚合物分子链节的交换过程,而较慢的弛豫过程则可能对应于界面层分子排列的变化;而对于HMPAM而言,这两个过程的特征周期均比PHPAM长,暗示着分子间较强的相互作用.同时,HMPAM 独有的第三个慢弛豫过程的特征周期在100 s数量级,可能对应于二维网络结构在剪切形变作用下的破坏与重组.这与文献14中报道的界面扩张流变结果一致.随着表面活性剂浓度增大,HMPAM复合体系应力跃迁值明显降低,弛豫过程数目减少.这与前面讨论的HMPAM在界面上通过疏水作用形成界面网络结构,而表面活性剂破坏网络结构是一致的.利用双锥法研究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵对部分水解聚丙烯酰胺和疏水改性聚丙烯酰胺溶液的界面剪切流变性质的影响,本文的研究结果对阐明化学驱油机理以及原油乳状液破乳具有一定的借鉴意义.研究发现: (1)频率是影响界面膜剪切流变数据的关键因素,高频条件下流变数据主要反映溶剂分子的影响,只有适宜的剪切频率条件下,流变数据才能反映界面膜的结构信息. (2)HMPAM分子吸附到油水界面上,通过疏水作用形成界面网络结构,界面膜的剪切复合模量明显高于PHPAM界面层.(3)表面活性剂SDBS和CTAB通过疏水相互作用与HMPAM分子中的疏水嵌段形成聚集体,破坏界面网络结构,剪切模量随表面活性剂浓度增大明显降低,同时,界面膜从粘性膜向弹性膜转变.(4)少量SDBS分子与PHPAM形成混合吸附膜,界面膜强度略有升高;SDBS浓度较高时,界面层中PHPAM分子被顶替,吸附膜强度开始减弱;阳离子表面活性剂CTAB通过静电相互作用中和PHPAM分子的负电性,造成界面上PHPAM分子的部分卷曲,从而降低界面膜强度.(5)弛豫实验结果表明,随着表面活性剂浓度增大,HMPAM复合体系应力跃迁值明显降低,界面弛豫过程数目减少,证实了表面活性剂破坏HMPAM网络结构的机理.【相关文献】(1) Taylor,K.C.;Nasr-El-Din,H.A.J.Petrol.Sci.Eng.1998,19,265.doi:10.1016/S0920-4105(97)00048-X(2) Taylor,K.C.;Nasr-El-Din,H.A.Colloids Surf.A1998,108,49.(3) Shen,P.P.;Yu,J.Y.Fundamental Study on Extensively Enhanced Petroleum Recovery;Petroleum Industry Press:Beijing,2001;pp 38-44.[沈平平,俞稼镛.大幅度提高石油采收率的基础研究.北京:石油工业出版社,2001:38-44.](4)Wever,D.A.Z.;Picchioni,F.;Broekhuis,A.A.Prog.Polym.Sci.2011,36(11),1558.doi:10.1016/j.pro gpolymsci.2011.05.006(5) Sun,H.Q.;Zhang,L.;Li,Z.Q.;Zhang,L.;Luo,L.;Zhao,S.Soft Matter2011,7(17),7601.doi:10.1039/c1sm05234a(6)Wierenga,P.A.;Kosters,H.;Egmond,M.R.;Voragen,A.G.J.;de Jongh,H.H.J.Adv.Colloid Interface Sci.2006,119(2-3),131.doi:10.1016/j.cis.2005.11.001(7)Kotsmar,C.;Pradines,V.;Alahverdjieva,V.S.;Aksenenko,E.V.;Fainerman,V.B.;Kovalchuk,V.I.;Kra egel,J.;Leser,M.E.;Noskov,B.A.;Miller,R.Adv.Colloid Interface Sci.2009,150(1),41.(8) Miller,R.;Ferri,J.K.;Javadi,A.;Kragel,J.;Mucic,N.;Wustneck,R.ColloidPolym.Sci.2010,288,937.doi:10.1007/s00396-010-2227-5(9) Kraegel,J.;Derkatch,S.R.Curr.Opin.Colloid InterfacesSci.2010,15(4),246.doi:10.1016/j.cocis.2010.02.001(10) Derkach,S.R.;Kragel,J.;Miller,R.Colloid J.2009,71(1),1.doi:10.1134/S1061933X09010013(11)Wang,Y.Y.;Dai,Y.H.;Zhang,L.;Tang,K.;Luo,L.;Gong,Q.T.;Zhao,S.;Li,M.Y.;Wang,E.J.;Yu,J.Y.J.C olloid Interface Sci.2004,280,76.doi:10.1016/j.jcis.2004.07.016(12)Luo,L.;Wang,D.X.;Zhang,L.;Zhao,S.;Yu,J.Y.J.Disper.Sci.Technol.2007,28(2),263.doi:10.1080/01 932690601059594(13)Wang,D.X.;Luo,L.;Zhang,L.;Zhao,S.;Wang,L.;Gong,Q.T.;Liao,L.;Chu,Y.P.;Yu,J.Y.J.Disper.Sci.Technol.2007,28(5),725.doi:10.1080/01932690701341843(14) Zhang,L.;Wang,X.C.;Yan,F.;Luo,L.;Zhang,L.;Zhao,S.;Yu,J.Y.ColloidPolym.Sci.2008,286,1291.doi:10.1007/s00396-008-1894-y(15) Cui,X.H.;Zhang,L.;Luo,L.;Zhang,L.;Zhao,S.;Yu,J.Y.Colloids Surf.A2010,369,106.doi:10.1016/j.colsurfa.2010.08.012(16)Xin,X.;Xu,G.Y.;Ge,L.L.;Chen,Y.J.;Wang,Y.;Zhang,X.H.;Guo,R.J.Disper.Sci.Technol.2010,31(6 ),727.(17)Ao,M.;Xu,G.;Kang,W.;Meng,L.;Gong,H.;Zhou,T.Soft Matter 2011,7(3),1199.(18)Lin,M.Q.;Wang,H.;Tian,D.;Mao,L.T.;Zong,H.;Li,M.Y.Petrochemical Technology2011,40(7),753. [林梅钦,王浩,田丹,毛雷霆,宗华,李明远.石油化工,2011,40(7),753.](19)Guo,Y.M.;Li,M.Y.;He,Z.H.;Lin,M.Q.Appl.Chem.Ind.2009,38(9),1300.[郭亚梅,李明远,贺辉宗,林梅钦.应用化工,2009,38(9),1300.](20) Kragel,J.;Derkatch,S.R.;Miller,R.Adv.Colloid Interface Sci.2008,144(1-2),38.doi:10.1016/j.cis.2008.08.010(21) Maestro,A.;Bonales,L.J.;Ritacco,H.;Fischer,T.M.;Rubio,R.G.;Ortega,F.Soft Matter 2011,7(17),7761.doi:10.1039/c1sm05225j(22)Maas,M.;Bodnar,P.M.;Hess,U.;Treccani,L.;Rezwan,K.J.Colloid Interface Sci.2013,407,529.(23)Wang,Y.;Dai,Y.;Zhang,L.;Luo,L.;Zhao,S.;Li,M.;Wang,E.;Yu,J.Macromolecules2004,37,2930.doi:10.1021/ma049923v(24)Zhu,Y.W.;Song,X.W.;Luo,L.;Zhang,L.;Zhao,S.;Yu,J.Y.Chem.J.Chin.Uinv.2010,31(12),2445.[祝仰文,宋新旺,罗澜,张路,赵濉,俞稼镛.高等学校化学学报,2010,31(12),2445.](25)Zong,H.;Wang,L.;Fang,H.B.;Mao,L.T.;Wang,Y.H.;Zhang,L.;Zhao,S.;Yu,J.Y.Acta Phys.-Chim.Sin.2010,26(11),2982.[宗华,王磊,方洪波,毛雷霆,王宇慧,张路,赵濉,俞稼镛.物理化学学报,2010,26(11),2982.]doi:10.3866/PKU.WHXB20101105。
表面活性剂在悬乳剂中的应用
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4.倾倒性 (MT148.1CIPAC手册F,9.348,1995)最大残留2% 5.湿筛试验(MT185,CIPAC手册K,P148,2003)最大值,在规定 的稀释液,制剂2%留在75um试验筛上 6.持久起泡性 (MT47.2,CIPAC手册 F,P152,1995)最大 值:1min后60ml 7.储存稳定性 7.1 0度时的稳定性(MT39.3,CIPAC手册J,P126,2000)在 0±2℃储存7天后,制剂应符合以下条款 ___分散稳定性 ___湿筛试验 7.2.高温稳定性(MT46.3,CIPAC手册J,P128,2000)在 54±2℃储存14天后,相对于储存前测定有铲成分含量应不 低于95%,且制剂符合以下条款 -——倾倒性 ——分散稳定性 ——湿筛试验
固体原药
助剂 混合 液体原药 高剪切 砂磨 悬乳剂
助剂
(2)分别加工稳定的SC和EW,然后按比
例调制混合得到悬乳剂 这种方法只要先制得稳定的浓悬浮液和 O/W乳液,但不容易制得稳定的悬乳剂。
固体原药 悬浮剂 助剂 高剪切 液体原药 水乳剂 助剂 悬乳剂
(3)直接乳化法
此法也是常用的,并可用来制得更高浓度的 农药活性成分悬乳剂。先将固体制得稳定的 浓悬浮液。利用高剪切混合器,将农药液体 活性成分乳液相加入到悬浮液中,制得悬乳 剂。此方法为目前常用。
七、悬乳剂的其它助剂
7.1增稠剂 一般悬乳剂要求有适当的粘度,通常在
100~1000Pa·S之间。选用增稠剂应符合以下二个条 件:(1)用量少,增稠作用强;(2)制剂稀释时 能自动分散;增稠剂通常选用黄原胶、硅酸镁铝联 用效果最佳。
7.2防冻剂 农药悬乳剂在贮存过程中,要求在低温
下仍能保持其稳定性,这主要是防冻剂的作用。选 用防冻剂应符合以下三个条件:(1)防冻性能好; (2)挥发性低;(3)对有效成分无溶解性。通常 选用乙二醇作防冻剂。
复配表面活性剂的增效作用
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一、复配表面活性剂的增效作用当表面活性剂溶液中含有同系物或添加另一种表面活性剂或其他有机物,无机电介质后,溶液的物理化学或表面特性将发生明显的变化,并将改变其应用性能。
通常对表面活性剂是由不同的亲水基团与憎水基团组合而成,常采用亲水—亲油平衡值(HLB)来表示表面活性剂分子中这两种不同极性基团的相互平衡程度,对非离子表面活性剂还采用浊点来表示亲水性大小,HLB值愈大,浊点愈高,表面活性剂的亲水性愈好。
另外,常把临界胶束浓度(CMC)作为表面活性剂形成胶束的最低浓度;同时以临界胶束浓度的倒数(1/CMC)表示降低表面张力的效率,临界胶束浓度愈低,则效率愈高。
此外,还将表面活性剂在临界胶束浓度时的表面张力δcmc可作为表征表面活性剂表面特性的量度。
1、非—非离子表面活性剂复配后的表面特性不同结构非离子表面活性剂复配后的表面特性:非—非离子表面活性剂复配后,浊点,CMC和δcmc 均介于两组分之间。
由此可见,非—非离子表面活性剂复配后形成的胶团可视为理想胶团,所形成的混合液可作为同系物混合物,它们是一类具有相同结构的极性基或非极性基组成,仅仅在链长有一些差别,故而它们的物理化学性质或表面特性处于各表面活性剂之间,但不是简单平均值。
而且还表明非—非离子表面活性剂混合体系中,CMC值较低的表面活性较高的组分(如AEO—9,MSE)容易在混合液中形成胶团;反之,CMC值较高的表面活性较低的表面活性剂(如AEP—13等)则不易形成胶团。
反胶团是指表面活性剂溶解在有机溶剂中,当其浓度超过CMC (临界胶束浓度)后,形成亲水极性头朝内,疏水链朝外的液体颗粒结构。
反胶团内核可增溶水分子,形成水核,颗粒直径小于100 nm时,称为反胶团,颗粒直径介于100~2 000 nm时,称为W/O 型微乳液。
反胶团或微乳液体系一般由表面活性剂,助表面活性剂,有机溶剂和H 2 O 四部分组成。
它是一个热力学稳定体系,其水核相当于一个“微型反应器”,这个“微型反应器”具有很大的界面,在其中可以增溶各种不同的化合物,是非常好的化学反应介质。
表面活性剂复配体系的相行为与结构特征研究的开题报告
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表面活性剂复配体系的相行为与结构特征研究的开
题报告
该开题报告旨在研究表面活性剂复配体系的相行为与结构特征。
在
这个研究领域中,表面活性剂是一种具有独特性质的化合物,可以降低
液体表面的张力,增大表面积,并在油水相的分离、电化学反应等过程
中发挥重要的作用。
在表面活性剂的应用过程中,单一的表面活性剂很难满足所有应用
需求。
因此,复配体系不同种类的表面活性剂被广泛应用,可以在不同
的应用环境中具有优越的性能。
在本研究中,我们将选择两种不同类型的表面活性剂,并研究它们
在不同比例下的复配体系的相行为和结构特征。
我们将使用X射线衍射、扫描电镜等技术来对表面活性剂复配体系进行表征。
同时,我们还将以
垂直渗透法等实验方法来评估表面活性剂复配体系在不同应用环境下的
性能,例如在提高地下水中有机污染物的去除效率等方面的应用。
本研究的目标是获得表面活性剂复配体系的相结构特征,并评估其
在应用中的表现。
这些研究结果将有助于深入了解表面活性剂复配体系
的性质、特点和应用潜力,为开发更优秀、高效的表面活性剂复配体系
提供指导。
表面活性剂及其复配体系

表面活性剂是指分子中带有性质不同的亲水基和疏水基的 两亲性化合物,两类结构与性能截然相反的分子基团各处于同 一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性 的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,但又不是 整体亲水或亲油的特性。从而决定其具有乳化、分散、增容、 润湿、起泡等重要的功能。
2、表面活性剂复配系统概述
将几种表面活性剂配合或者将表面活性剂和其他添加剂 配合应用称复配。
表面活性剂复配后,一方面由于分子间相互作用,极性基团 之间的静电排斥作用减小,排列更为紧密;另一方面,二者的碳 氢链由于疏水效应也会相互吸引。因此,在溶液内部的表面活性 剂分子更容易聚集形成胶团;在表面吸附层中,表面活性剂分子 排列更为紧密,吸附量更大。实践发现,复配后的表面活性剂体 系具有原有表面活性剂组分所不具有的特性:协同效应和增效作 用。
其中相区1和4是双水相区,其他是单向区或非均相区
water
0.00117
5 3
6 7 0.00117
1 0.00234 AS
2
4 0.00234
equimolar
CTAB
AS/CTAB/H2O体系的拟三元相图
浓度及配比对CA复配体系粘度的影响
阴阳离子表面活性剂的复配体系的粘度与其单组 份相比具有很大的粘度,而且当两种表面活性剂的配 比合适时,将会出现粘度的极大值。即适当浓度下不 等比例(其中一种只占总量少部分)配合依然会产生很 高的表面活性与增效作用。一种表面活性剂组分过量 很多的复配物较等摩尔的复配物的溶解度大得多, 溶 液因此不易出现混浊, 这样就可采用价格较低的阴离 子表面活性剂为主, 配以少量的阳离子表面活性剂得 到表面活性极高的复合表面活性剂。
复配表面活性剂对纳米粒子在润滑油中分散稳定性的影响

复配表面活性剂对纳米粒子在润滑油中分散稳定性的影响宋立磊;朱新河;严志军;程东【摘要】研究Span80与平平加0S-15的复配表面活性剂对纳米粒子在润滑油中分散稳定性的影响.对润滑油进行离心实验和吸光度检测,探究表面活性剂对纳米粒子在润滑油中分散稳定性的影响,结果表明:复配活性剂的分散效果明显优于单剂;室温条件下,复配活性剂质量分数对纳米粒子分散性影响显著,随复配活性剂质量分数的增加,分散稳定性呈现出先增大后减小的趋势;在40℃条件下,随复配活性剂质量分数的增加,纳米粒子分散性能无显著提升.实验证明,室温条件下,复配表面活性剂对纳米粒子有着更为优异的分散作用,这为纳米润滑油长期稳定储存提供了一种新方法.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2016(041)004【总页数】5页(P82-85,127)【关键词】润滑油;纳米粒子;复配活性剂;分散稳定性【作者】宋立磊;朱新河;严志军;程东【作者单位】大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026;大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026;大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026;大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026【正文语种】中文【中图分类】TE626.3近年来,研究人员通过向润滑油中添加纳米粒子来改善润滑油的润滑性能,取得了满意的效果[1]。
但纳米粒子尤其是无机纳米粒子的油溶性差、表面能高、粒度小,在润滑油中易于团聚、分散稳定性差仍是制约纳米粒子作为润滑油添加剂的主要因素之一[2-3]。
在解决纳米粒子在润滑油中稳定分散的问题上,现阶段理论基础主要是胶体稳定理论,主要的技术手段包括表面包覆改性法、局部化学改性法、胶囊修饰改性法、高能表面改性法等[4-5]。
虽然现阶段的理论和方法能有效地解决纳米粒子的团聚问题,但在重力的作用下,纳米粒子依然有沉淀的趋势[6]。
使用表面活性剂对纳米粒子进行修饰是近年来应用较多的技术方法,但单一表面活性剂作用的效果有限,若将多种表面活性剂进行复配,充分利用活性剂间的协同效应,发挥活性剂更优异的性能,从而有效地解决纳米粒子的团聚和沉淀问题。
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中图分类号:S482.4
文献标志码:A
文章编号:1002 -5480 (2019) 3-33 -7
可分散油悬浮剂(Oil - based suspension concentrates, OD)是一种或者几种在油类溶剂 中不溶的固体农药活性成分分散在非水介质 (即油类)中,依靠表面活性剂和黏度调节剂形 成高度分散且稳定的悬浮液体制剂⑴。因其可 能含被溶解的其他有效成分,所以使用前须用 水稀释[2-3]o由于分散性好,药效能被发挥充 分,性能趋于稳定,黏着性良好,在靶标物增 效中作用显著,是一种极具影响力的农药新制 剂。在国家提出的战略“农药零增长”⑷中,低 毒、绿色、高效的发展方向,在水分散粒剂、 可分散油悬浮剂、悬浮剂、微胶囊剂等制剂中 成为研究热门⑸。可分散油悬浮剂不使用任何 有机溶剂,生产中避免了易燃易爆和中毒问题, 无粉尘产生,对操作者安全,此外,使用油类 作为分散介质,可降低对环境的污染。且能显 著改善有效成分其渗透性及内吸性,进而明显 提高药效,为此得到迅速发展⑷。截止到目前, 可分散油悬浮剂产品登记数量高达625个,除 草剂产品占主要地位。因农药制剂在使用技术 与施用方式上的创新,可分散油悬浮剂将会发 展更为迅猛⑺。
按上述配方称取各组分于砂磨瓶中,加人氧化
常用的乳化剂有阴离子型和非离子型表面
错错珠100g,研磨2~3h,直至粒径小于5pm, 过滤即得不同分散剂所对应的24%烟喀•莠去 津可分散油悬浮剂。
活性剂,而尤以非/阴复配最为普遍。将24%烟 喀•莠去津可分散油悬浮剂加入水中时,其中 的介质油酸甲酯在乳化剂的作用下乳化成细小
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方(含量为质量分数)如下:莠去津20%、烟
在水中能自动分散,但有颗粒下沉;差:在水
囉磺隆4%、乳化剂15%、分散剂2%、有机膨 润土2%,分散介质为油酸甲酯补足至100%。
中不能自动分散,呈颗粒状下沉,需剧烈摇晃 才能散开⑴)。
R (% ) = [ (m2 - mo) / (m, -m,,) ] X 100% ••- (1) 式中:为量筒、磨口塞和试样的质量,g; m2为倾倒后量筒、磨口塞和残余物的质量,g; 叫为量筒和磨口塞恒重后的质量,go
2结果与讨论 2. 1乳化剂及其用量的筛选 可分散油悬浮剂 使用时,需要在水中稀释,为了使油悬剂中的 液体油性分散介质在用水稀释后迅速乳化分散, 必须选用合适的乳化剂。用吸管吸取ImL样品, 在距具塞量筒约5cm处,将样品滴于装有 249mL水的250mL量筒中,观察悬浮剂的分散 情况。按分散情况的不同分为优、良、差3类。 优:在水中呈云雾状散开,无颗粒下沉;良:
摘 要:应用复配表面活性剂协同增效理论及对流变性能的影响,对24%烟喀・莠去津可 分散油悬浮剂(OD)的乳化剂和分散剂进行筛选。结果表明:农乳500#与SR -08间具有 强烈的协同增效作用。使用农乳500#与SR -08复配表面活性剂制备的24%烟喀•莠去津 可分散油悬浮剂黏度低,流动性好,触变性优良,各项指标均达到行业标准。较单一表面
FA2004电子天平(上海良平仪器仪表有限 公司);MCR102智能流变仪(奥地利Anton Paar 公司);EYELASB - 1000恒温水浴槽(东京理 化器械株式会社);傅里叶变换红外光谱仪(美 国珀金埃尔默公司);UPR-U型台上式超纯水 机(成都优普水处理工程有限公司);自制立式 圆底砂磨机;JL-1156型激光粒度分布测试仪 (成都精新分体测试设备有限公司);高效液相 色谱仪(日本岛津公司);PHS - 3C pH计(上 海精制科学仪器有限公司);250mL具塞量筒 (上海禾气玻璃仪器有限公司)。 1.2 24%烟喀•莠去津可分散油悬浮剂的制备 和性能测试 烟喀•莠去津可分散油悬浮剂配
则24%烟喀•莠去津可分散油悬浮剂在水中的 分散性能越好。本实验分别考察了以下几种常 用乳化剂对介质油酸甲酯的乳化性能,添加量
25T为所设置温度。 倾倒性测试按文献9冋方法,将混匀的试样
置于已称量的量筒中(包括塞子),装到量筒体 积的8/10处,塞紧磨口塞,称量,放置6h。打 开塞子,将直立的量筒旋转135。,倾倒60s。再 倒置60s,重新称量量筒和塞子。将相当于80% 量筒体积的水(20七)倒入量筒中,塞紧磨口 塞,将量筒颠倒10次后,按上述操作倾倒内容 物,第3次称量量筒和塞子,倾倒后的残留率R (%),按下式计算:
0D-2与500#复配后热、常贮均合格(倾 倒性、入水分散性),且同一乳化剂组合不同 比例对其析油率也产生不同的影响,最终选择 0D-2与500#复配,比例控制为1: 2 (表 2)。结果表明乳化体系不仅对制剂的乳化性能 产生影响,而且还会影响制剂的贮存稳定性, 这可能跟乳化剂的类型与原药的匹配性有一定 的关系。
收稿日期:2019-1 -17 基金项目:上海市科技兴农重点攻关项目:沪农科创字(2018 )第3-3号 作者简介:董秀莲,女,硕士研究生。联系电话:18101828303; E-mail:987970712@qq. com。 通讯作者:任天瑞,男,教授,博士生导师。联系电话:021 -64328850; E-mail: trren@shnu. edu. cno
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活性剂制备的24%烟喀•莠去津可分散油悬浮剂产品性能有明显提高。复配表面活性剂的
协同增效作用有利于提高24%烟喀•莠去津可分散油悬浮剂的稳定性。
关键词:油悬浮剂;复配表面活性剂;流变性能;烟喀磺隆;莠去津
均为12%,得出结果(表1)。
表1添加不同乳化剂对制剂乳化性能的影响
编号 乳化剂(用量12%)
乳化性能
1
500#
搅动分散,浅白色
2
0D-2
搅动分散,乳白色
3
OP-10
油珠,不乳化
4
AEO-20
油珠,不乳化
单一乳化剂均不能制备乳化性良好的油悬 浮剂,可能是由于单一乳化剂不能完全满足体 系对HLB值的要求,因此需要对其进行复配混 合(表1)。对筛选出来的几个效果较好的乳化 剂进行复配,并对其乳化性能及物理稳定性进 行测定,得出结果(表2)。
及阔叶型杂草药效显著,且用药量极少、消费 成本低、人与生畜安全。因二者作用机理不同, 还能延缓其药性抗性,为期待复配药的合理使 用提供科学依据。 1实验部分 1. 1试剂与仪器莠去津原药(97%,中山化 工集团);烟囉磺隆原药(95%,中山化工集 团);24%烟喀•莠去津可分散油悬浮剂(市 售);油酸甲酯(苏州丰倍生物科技有限公司); 有机膨润土(浙江安吉天龙有机膨润土有限公 司);分散剂 SD-206、SD - 208(395%,上 海是大高分子材料有限公司);sPsc3266 (江苏 擎宇化工科技有限公司);农乳600# (国药集 团);乳化剂0D-2 (自制);农乳500# (山东 金宇);OP-10 (创現化工有限公司);AEO20 (南通希旺化工有限公司);油酸甲酯助剂 (市售);氧化错珠(氧化错珠含量>95%,浙 江湖州双林恒星抛光器材厂)。
莠去津原药是一种三嗪类除草剂,它的特 点是以根吸收为主,在除草剂产品中使用尤为 频繁,但因单位用量大易产生抗药性,因此常 与其它原药复配应用⑻。烟喀磺隆作为除草剂 中内吸传导型,在植物的叶、茎及根部迅速吸 收并传导。所以,通过筛选乳化剂和分散剂 , 将20%莠去津与4%烟喀磺隆制成24%烟喀• 莠去津可分散油悬浮剂,该剂型在玉米田中应 用,特别是对于禾本科类杂草、莎草科类杂草
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Pesticide Science and Administration 表2不同配比乳化剂复配对制剂的影响
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编号
乳化剂
乳化性能
热贮
八 入水自动分散,呈乳白色液体,乳化稳定性试验后有少量
1
uD — 2 + 500# ( 1 •) 浮油
析油12. 8%
八 入水呈云雾状分散.呈乳白色液D -2 +500# (1 :2)性合格
痕量析油
3
0D-2 +500# (1 :3) 入水自动分散,呈乳白色液体,乳化稳定性试验后有浮油
4
0D-2 +500# (1 :4) 入水自动分散,呈乳白色液体,乳化稳定性试验后有浮油
析油15. 3% 析油19.8%
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复配表面活性剂在高浓度可分散油悬浮剂中 流变性能的研究
董秀莲,胡国耀,何 炼,张振兵,任天瑞*
(上海师范大学化学与材料科学学院 教育部资源化学重点实验室,上海200234)
Study on Rheological Properties of Compound Surfactants in High Concentration Oil Suspen ding Agents Dong Xiulian, Hu Guoyao, He Lian, Zhang Zhenbin, Ren Tianrui ( Key Laboratory of Resources Chemistry of Ministry of Education, College of Chemistry and Materitils Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China) Abstract: The synergistic effect of the compound surfactant and the effect on the rheological prop erties were used to screen the emulsifying and dispersing agent of nicosulfuron + atrazine 24% dis persible oil suspension agent ( OD) . The results showed that there was a strong synergistic effect between agricultural emulsifier 500 and OD - 2. Nicosulfuron and atrazine 24% OD prepared by using the agricultural emulsifier 500 and OD 一 2 compound surfactant have low viscosity, good fluidi ty and excellent thixotropic properties, and all indexes have reached the industry standard. The performance of the product was improved greatly compared to that prepared by a single surfactant. The synergistic effect of the compound surfactant is beneficial to improve the stability of nicosulfuron and atrazine 24% OD. Key words: oil suspension ; compound surfactant ; rheological properties ; nicosulfuron ; atrazine