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双辛酰胺乙基丁烷磺酸钠是在传统的单烷基磺酸盐型表面活性剂的基础上改良的产品,分子中引入两个含酰胺基的亲油基团使得新表面活性剂的亲水亲油平衡值变小,油溶性增强,有利于降低油水间的界面张力,此外引入的酰胺基团有望提高该表面活性剂的生物降解性,更加绿色环保。本文由两步法合成了双辛酰胺乙基丁烷磺酸钠表面活性剂。第一步由辛酸和二乙烯三胺经过酰胺化反应制备得到中间体N,N-双辛酰胺乙基胺,通过L9(34)正交试验确定了最优反应条件:n(辛酸)︰n(二乙烯三胺)=2︰1.1,反应时间为6 h,反应温度为155℃,用甲苯和丙酮的混合溶剂(V(甲苯):V(丙酮)=1:1)重结晶提纯,总产率大于80%,纯度大于99.5%,熔点为96.7~97.5℃。第二步以中间体N,N-双辛酰胺乙基胺和1,4-丁烷磺内酯进行磺化反应制备了双辛酰胺乙基丁烷磺酸,中和后得到双辛酰胺乙基丁烷磺酸钠表面活性剂(BBS),通过三因素三水平L9(34)正交试验得到最佳的反应条件为:n(N,N-双辛酰胺乙基胺)︰n(1,4-丁烷磺内酯)=1︰3,反应时间72 h,温度为70℃。选用无水乙醇进行重结晶,总产率大于68%,纯度大于98%,熔程为201.1~203.2℃。采用FT-IR、UV、ESI-MS及1HNMR谱图确认了中间体及该表面活性剂的结构。采用悬滴法测试了BBS水溶液在不同的温度、不同的盐浓度及不同的p H值下的表面张力并对其表面化学性质参数、胶束热力学参数进行了计算与分析,结果表明BBS的胶束化为熵驱动的过程。在25℃时双辛酰胺乙基丁烷磺酸钠水溶液的γcmc约为26.8m N/m,cmc约为1.4×10-3 mol/L;升高温度,γcmc减小,cmc略有增大,Γmax降低。温度一定时,增加Na Cl浓度,γcmc和cmc都降低。在酸性或碱性条件下γcmc和cmc几乎没有变化,表现出了较强的耐酸耐碱能力。与同类型的双辛酰胺乙基丙烷磺酸钠表面活性剂(ABS)比较,BBS具有高起泡性和高稳泡性,高的钙皂分散性能力,其润湿性能优良,乳化能力强。在BBS与AEO-9及TX-10的复配体系中,降低表面张力的效能方面表现出协同效应,但降低cmc和表面张力效率方面却没有。BBS水溶液与不同碳链烷烃之间的界面张力测试结果表明:随着烷烃的碳链数增加,界面张力先减小后增大,BBS与壬烷之间的界面张力较低。加入5%的Na Cl后,界面张力降低至0.1 m N/m;加入不同浓度的弱碱Na2CO3,界面张力基本保持不变。考察了BBS水溶液与胜利原油之间的界面张力,当BBS浓度为0.08%时,界面张力最低为0.45m N/m;加入5%Na Cl时界面张力降低至0.12 m N/m;加入1.5 g/L的聚丙烯酰胺时,界面张力降低为0.1 m N/m。