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全氟辛酸钠表面活性剂制备及其助破乳和助洗绒特性

范晓锋  
【摘要】: 氟表面活性剂是一种特种表面活性剂,其独特性能被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性和高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。根据以上特点,以全氟辛酸钠(SPFO)为例,研究了氟表面活性剂的制备与性能,以期开拓现有氟表面活性剂的应用新领域。 氟表面活性剂不同于传统碳氢表面活性剂,本身具有一系列独特的物理化学特性和界面活性,但其价格较高。研究氟表面活性剂与碳氢表面活性剂的复配性能,通过测定界面张力,得出碳氟-碳氢复配品具有很高的表面活性和降低油水界面张力的能力。采用正交实验确定了制备最佳模拟原油乳状液的工艺条件。以Span-60、Tween-80为乳化剂,制备油包水型乳状液,油水比=1:1(g:g),HLB=6.5,乳化剂占总质量的1.2%。以Span-80、Tween-80为乳化剂,制备水包油型乳状液,油水比=8.15:40.0(g:g),HLB=13.217,乳化剂占总质量的0.18%。针对油包水型乳状液和水包油型乳状液分别进行破乳实验,得出碳氟-碳氢混合表面活性剂的破乳能力要高于各自单一表面活性剂,可作为新型高效的原油破乳剂。 氟表面活性剂与其他表面活性剂混合,能够改变体系的界面化学性质。将全氟辛酸钠(SPFO)与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(AES)进行复配,考察其助洗绒特性。以氨基磺酸(SAMA)为磺化剂,尿素为催化剂,磺化脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)合成AES系列产品。采用正交实验及对清洗后羊绒的手感和柔软度进行综合分析,取得最佳工艺参数:合成AES-10单体比为SAMA:AEO-10=1.0:1.6(mol:mol),反应时间为2h,反应温度为110℃;合成AES-20单体比为SAMA:AEO-20=1.0:1.6(mol:mol),反应时间为1.5h,反应温度为105℃。同时利用红外光谱、核磁共振等方法对产品结构进行了分析。通过测定表面张力、乳化力以及对羊绒清洗后的白度及手感等方面的考察,表明SPFO-AES复配型表面活性剂的洗绒性能优于单一表面活性剂,可增强洗涤效果,降低表面活性剂的使用成本,具有很好的市场前景。


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