一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂，属油田化学剂设计【技术领域】，其特征在于具有如下结构式：其中n＝8、10、12、14、16；本发明所述的双子表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：（1）马来酸酐与脂肪醇的开环酯化反应；（2）马来酸二脂的双键氧化反应；（3）环氧琥珀酸二脂的取代反应；（4）琥珀酸二脂磺酸钠的酯化反应。本发明提供的一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂，同时含有硫酸酯基、磺酸基的阴离子结构，具有较高的表面活性，起泡能力强，具有合成方法简单，反应条件温和，操作简单，易于分离，收率高的特点。
【专利说明】一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂，属油田化学剂设计【技术领域】。
【背景技术】:
[0002]与传统的表面活性剂(含有I个亲水基团和I个疏水基团)相比，双子表面活性剂通常包含有2个亲水基团和2个疏水基团，双子表面活性剂具有更好的表面活性。双子表面活性剂具有以下优势:(I)更低的临界胶束浓度值(CMC)(评价形成胶束的趋势)；(2)更低C2tl值(评价界面吸附)；(3)更紧凑的疏水基团；(4)在水/空气界面，电荷相反的表面活性剂具有更强的互换作用。它们的水溶性更好，有些双子表面活性剂具有独特的流变性。按照表面活性剂的电负性进行分类:有阳离子、阴离子、两性离子、非离子型的双子表面活性剂。除了表现出高的表面活性外，双子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，更易聚集生成胶团，在低浓度下表现出粘弹性。目前阳离子型双子表面活性剂的合成、性能、应用方面的研究文献报道较多，但多为季铵盐型。已合成出来的双子表面活性剂的成本高，价格昂贵，从而限制了它的大规模应用。
[0003]在目前的石油三次开采过程中，需要大量使用表面活性剂。但是现有的表面活性剂还存在很多不足，不能满足实际工程的需要。例如:一些表面活性剂的性能不能适应工程要求，难以实现超低界面张力，耐温抗盐性能较低，容易被粘土表面吸附，特别是不能同时具有低界面张力和良好的起泡稳泡效果。因此，开发综合性能优异的表面活性剂，是深度开发利用石油资源的急迫需要。
[0004]通过对表面活性剂亲水基团的研究发现，硫酸酯类表面活性剂的水溶性好，而磺酸类表面活性剂的抗盐抗钙镁 能力强。本发明主要是通过几种廉价原料，合成了一种同时具有磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂，能满足水溶性、抗盐抗钙镁的要求，达到降低成本的目的，克服现有的表面活性剂的不足，增加双子表面活性剂的种类，满足不同条件下对双子表面活性剂的需要。
【发明内容】
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[0005]为了克服现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂，同时含有硫酸酯基、磺酸基的阴离子结构，具有较高的表面活性，起泡能力强，具有合成方法简单，反应条件温和，操作简单，易于分离，收率高的特点。
[0006]本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。
[0007]本发明提供的一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂，具有如下结构式:
[0008]
【权利要求】
1.一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂，其特征在于具有如下结构式:
2.如权利要求1所述的一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (O马来酸酐与脂肪醇的开环酯化反应: 在反应器中加入马来酸酐和正烷基醇的甲苯溶液，滴加0.1当量的浓硫酸作催化剂，在130°C下反应4 一 5小时，反应结束后，冷却至室温，滴加饱和碳酸氢钠溶液，调节其pH =·7，用二氯甲烷萃取分离有机相、干燥后过滤，蒸干得中间产物马来酸二酯，其化学反应方程式如下:
3.根据权利要求2所述的一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的马来酸酐与正烷基醇的摩尔比为1:2-1:3 ;所述的马来酸二脂与双氧水的摩尔比为1:1 一 1:3 ;所述的环氧琥珀酸二脂与亚硫酸氢钠的摩尔比为1:1 一 1:3 ;所述的环氧琥珀酸二酯磺酸钠、氯磺酸、碳酸钠三者之间的摩尔比为1:3:3 - 1:4:4。
4.根据权利要求3所述的一种含磺酸基、硫酸酯基阴离子的双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的马来酸酐与正烷基醇的最佳摩尔比为1:2.1-1:2.3 ;所述的马来酸二脂与双氧水的最佳摩尔比为1:2 — 1:3 ;所述的环氧琥珀酸二脂与亚硫酸氢钠的最佳摩尔比为1:2.5 — 1:3 ;所述的环氧琥珀酸二酯磺酸钠、氯磺酸、碳酸钠三者之间的最佳摩尔比为 1:3.5:3.5 — 1:4:4。
【文档编号】C07C303/32GK103623740SQ201310501201
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】唐善法, 田磊, 欧阳向南, 向晶, 杨珍 申请人:长江大学