本文選題：季銨型陽離子表面活性劑 + 蠕蟲狀膠束　； 參考：《西南石油大學》2015年碩士論文

【摘要】：針對清潔壓裂液在油田酸化壓裂作業(yè)中的應用,本文采用2-氯乙胺鹽酸鹽和長鏈烷基叔胺為原料,合成了一種季銨型陽離子表面活性劑二甲基-氨乙基-長鏈烷基氯化銨(CnDEDAM, n=14,16,18),通過紅外、1H-NMR和質譜對C18DEDAM的結構進行了表征。以表面活性劑C18DEDAM為例,對其合成條件進行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)當物料比nb/na為1.20,反應溫度為70℃,反應時間為7h,pH值為7時,該種季銨型陽離子表面活性劑的產率最高。此外,采用電導率法測定了該系列季銨型陽離子表面活性劑(CnDEDAM, n=14,16,18)的臨界膠束濃度,測得其值分別為2.69×10-3mol/L、7.35×10-4mol/L、1.82×10-4mol/L,該類表面活性劑的臨界膠束濃度隨著表面活性劑碳鏈長度的增加而降低。 (1)該種季銨型陽離子表面活性劑(以C18DEDAM為例)具有pH響應特性,其溶液能在酸性條件下增黏,隨著溶液的pH值的降低,該表面活性劑的臨界膠束濃度下降,溶液的黏度明顯升高；(2)表面活性劑(C18DEDAM)能在反離子鹽的作用下形成蠕蟲狀膠束,分別研究了無機鹽氯化鈉(NaCl)和有機鹽水楊酸鈉(NaSal)兩種反離子鹽與該表面活性劑的混合溶液的性質,黏度和黏彈性測試結果表明：無機鹽氯化鈉(NaCl)與該種表面活性劑形成的復配體系的性能遠遠優(yōu)于有機鹽水楊酸鈉(NaSal)與其形成的復配體系；(3)馬來酸(MA)可以增強C18DEDAM-NaCl復配體系的性能,電導率、黏度、黏彈性、動態(tài)光散射以及掃描電子顯微鏡測試結果表明,C18DEDAM-MA-NaCl復配體系是一種能由pH值進行開關控制的智能型蠕蟲狀膠束體系,當混合溶液的pH值小于7時,該復配體系為黏彈性流體(pH值為5的復配體系的黏彈性最好)；當混合溶液的pH值大于7時,復配體系的黏彈性完全消失,為典型的牛頓型流體。無機鹽氯化鈉(NaCl)濃度的改變可導致該復配體系的微觀結構從球狀膠束向棒狀膠束轉變,使黏彈性曲線交點向低頻移動；該復配體系在室溫下為乳白色固體,升高溫度變?yōu)橥该黟椥粤黧w,體系黏度隨溫度升高降低,在高溫下仍能保持較高黏度；(4)隨著季銨型陽離子表面活性劑CnDEDAM的碳鏈長度的降低,CnDEDAM-MA-NaCl復配體系(n=14,16,18)溶液的黏度和黏彈性均大幅降低。
[Abstract]:Aiming at the application of clean fracturing fluid in oilfield acidizing fracturing, 2-chloroethylamine hydrochloride and long-chain alkyl tertiary amine were used as raw materials. A quaternary ammonium cationic surfactant, dimethyl-aminoethyl-long-chain ammonium chloride (CnDEDAM), was synthesized. The structure of C18DEDAM was characterized by IR 1H-NMR and mass spectrometry. Taking C18DEDAM as an example, the synthesis conditions of C18DEDAM were optimized. It was found that the yield of the quaternary ammonium cationic surfactant was the highest when the material ratio was 1.20, the reaction temperature was 70 鈩，

本文編號：2118541