[发明专利]阴非离子双子表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种阴非离子双子表面活性剂及其制备方法和应用，属于表面活性剂技术领域。本发明提供的阴非离子双子表面活性剂具有以下式（1）结构式：式（1）其中，Y代表联接基团，选自O或者N。当Y为O时，R₁、R₂代表脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚的任意一种；当Y为N时，R₁‑Y、R₂‑Y代表脂肪酸酰胺聚醚胺的一种。本发明提供的阴非离子双子表面活性水溶性良好、表面活性优良，且合成路线简单、收率高，价格可控，适用于工业化生产以及高温、高矿化度油藏驱油开采。

技术领域

本发明属于表面活性剂技术领域，尤其涉及一种阴非离子双子表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

阴非离子表面活性剂因其在同一分子内同时具有阴离子基团和非离子基团，兼具阴离子表面活性剂和非离子活性剂的优点，如耐温、抗盐，无浊点，耐地层吸附，在降低界面张力、起泡、润湿、乳化等方面的应用性能良好，并与其他表面活性剂具有良好的协同效应，适合于高温、高矿化度油藏开采。

双子表面活性剂由两个普通表面活性剂分子通过联接基团以化学键连接，比传统单链表面活性剂具有更优良的性能，例如易于吸附在溶液界面、易于形成胶束、具有较低的Kraff点、与其他表面活性剂复配协同效应好、具有良好的钙皂分散性能等，因此，将传统的阴非离子表面活性剂双子化，可进一步提高表面活性剂性能。

目前，双子表面活性剂的合成是研究热点，但主要以阳离子和两性居多，不耐地层吸附，阴离子双子表面活性剂较少，且大多含有易于水解的酯基，不适于高温高盐环境使用。在阴离子表面活性剂中，主要以磺酸盐、羧酸盐、磷酸盐、硫酸盐为阴离子基团，其中磺酸盐和羧酸盐对于高温高盐油藏驱油最为实用。

Zana等以长链脂肪醇、不同链长的二环氧丙基醚、溴乙酸等为原料，合成了羧酸盐型双子表面活性剂。夏小春等以月桂酸、酒石酸、氯化亚砜等为原料，在碱性条件下月桂酰氯与酒石酸进行酯化反应，生成2,3-双十二酸酯基酒石酸钠。但是，羧酸盐型双子表面活性剂存在一定的缺点，其溶解性和抗硬水性能都比较差，需要长时间加热才溶解。

赵少静以二苯乙烷和长碳链脂肪酰氯为原料，经傅-克酰基化反应、黄鸣龙还原反应、磺化、中和等反应合成出双子磺酸表面活性剂，与十二烷基苯磺酸钠相比，相应碳链长度的双子表面活性剂的pC20值降低94.4%，CMC值降低91.3%；说明双子表面活性剂比单链表面活性剂更容易形成胶束，降低表面张力的效率高。

刘学鹏等以脂肪酸、苯酚、聚乙二醇为原料，经酰化反应、酯化反应、Fries重排、氢化还原反应、磺化以及中和反应等步骤，合成出一系列含有不同长度聚氧乙烯醚中间连接基团的长链烷基苯磺酸钠双子表面活性剂。刘祥等以α-烯烃、二苯醚、氯磺酸等为原料，通过烷基化、磺化和中和等反应，合成了双烷基二苯醚磺酸盐双子表面活性剂，该表面活性剂具有较好的表面性能。

郭丽梅等以十二醇、乙二醇二环氧甘油醚和氯磺酸等为原料，以三氟化硼-乙醚为催化剂，经开环反应、酸化及中和反应，合成了阴离子型双子表面活性剂双十二烷基乙氧基二硫酸酯钠。

总之，目前的研究虽得出了双子表面活性剂性能优良的结论，但是制备双子表面活性剂的合成路线长、难度大，收率低，价格昂贵，基本不适于工业化生产，更限制了现场应用。因此需要开发一种性能良好、合成工艺简单、价格适中，有工业化前景的双子表面活性剂。

发明内容

本发明提供了一种阴非离子双子表面活性剂及其制备方法和应用，所得双子表面活性剂合成路线简单、收率高，价格可控，且水溶性良好、表面活性优良，适用于工业化生产以及高温、高矿化度油藏驱油开采。

为了达到上述目的，本发明提供了一种阴非离子双子表面活性剂，具有以下式（1）结构式：

式（1）