一種無鹽表面活性劑粘彈溶液的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無鹽表面活性劑粘彈溶液的制備方法，其結(jié)構(gòu)式如下：該表面活性劑溶液的制備包括十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的離子交換，酸堿中和與復(fù)配等兩個主要過程。該表面活性劑溶液的特征在于其在很低的濃度下，即顯示出較高的粘彈性，可應(yīng)用于油田壓裂液、拖曳減阻劑、洗滌劑、藥物緩釋劑、美容護膚用品、食品添加劑等。本發(fā)明制備成本低廉，有利于促進表面活性劑粘彈體系的應(yīng)用。
【專利說明】一種無鹽表面活性劑粘彈溶液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低濃度粘彈表面活性劑溶液，特別涉及一種以普通的表面活性劑CTAB為原料的低濃度粘彈性表面活性劑溶液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]表面活性劑具有雙親性(親油性和親水性)，在水溶液中可呈現(xiàn)多種聚集狀態(tài),包括球形、棒狀、蠕蟲狀膠束等。蠕蟲狀膠束由于其獨特的流變性質(zhì)而備受關(guān)注。表面活性劑粘彈溶液可應(yīng)用在許多工業(yè)領(lǐng)域和日用化學(xué)品領(lǐng)域如洗滌劑、藥物緩釋劑、美容護膚用品、食品添加劑和油田化學(xué)劑等。
[0003]通常的表面活性劑粘彈溶液可通過向單頭單尾的表面活性劑溶液中加入大量無機鹽或有機鹽獲得。此類體系通常需要表面活性劑達到較高的濃度，一方面增加成本，另一方面也會對體系造成不必要的污染，增加了后處理的難度。
[0004]CTAB作為一種普通的表面活性劑已經(jīng)得到了廣泛的研究。向CTAB水溶液中加入有機鹽可獲得表面活性劑粘彈溶液(Naveen K.Pokhriyal, Jayant V.Joshi, Prem
S.Goyal, Colloids and Surfaces A.2003.218.201-212)，但也存在濃度偏高、成本高昂及不方便應(yīng)用等缺點。近年來，無鹽的表面活性劑/表面活性劑或表面活性劑/有機鹽體系是人們?nèi)找骊P(guān)注的領(lǐng)域。所謂無鹽表面活性劑體系，指的是體系中只存在有機成分，而不存在無機鹽成分。由于有機離子之間更為強烈的相互作用，該體系具有一系列獨特的性質(zhì)，如滲透壓高，沒有靜電屏蔽作用，在陰、陽離子比例為1:1時也不產(chǎn)生沉淀等，可以作為一種模型體系來加以研究 和應(yīng)用。本發(fā)明利用上述原理，制備了一種低濃度高粘彈性的溶液，具有重要的應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決表面活性劑粘彈溶液制備和應(yīng)用過程中存在的需要加入大量無機鹽，且表面活性劑的濃度比較高的問題，本發(fā)明提供了一種低濃度高粘彈性表面活性劑溶液的制備方法。用市售的普通表面活性劑CTAB為原料，選用合適溶劑重結(jié)晶，經(jīng)過強堿性陰離子交換樹脂的處理后，與水楊酸復(fù)合后獲得粘彈溶液，在較低濃度下即具有很高的粘彈性。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種低濃度的粘彈性表面活性劑溶液，是由普通的單頭單尾表面活性劑經(jīng)過離子交換后得到相應(yīng)的季銨堿與有機酸中和得到，其中的有效成分是由十六烷基三甲基氫氧化銨(CTAOH)與有機酸中和得到，結(jié)構(gòu)式如下:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種低濃度粘彈性的表面活性劑溶液，是由表面活性劑有效成分與有機酸復(fù)配得到，其特征在于，其中表面活性劑的有效成分為十六烷基三甲基季銨堿與有機酸的復(fù)合體，結(jié)構(gòu)式如下:
2.一種制備權(quán)利要求1所述的粘彈表面活性劑溶液的制備方法，先將市售的普通季銨鹽表面活性劑選用合適的溶劑重結(jié)晶后，經(jīng)過強堿性陰離子交換樹脂處理得到相應(yīng)的季銨堿，再加入有機酸進行酸堿中和得到所述的粘彈溶液。其特征在于，所述的有機酸為水楊酸(HSal)，所述的溶劑為丙酮，甲醇，乙醇，無水乙醚，乙酸乙酯中的任何一種或是任意幾種以任意比例混合的混合溶劑，所述的單頭單尾的普通表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，所述的季銨堿是十六烷基三甲基氫氧化銨(CTAOH)，所述的表面活性劑粘彈溶液按照下面的過程得到:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強堿性陰離子交換樹脂，其特征在于，高分子骨架為聚苯乙烯型，活性基團包括三甲氨基、二甲基-β_羥基-乙基胺中的一種。所述的強堿性陰離子交換樹脂為Amberlite? IRA402強堿型陰離子交換樹脂，719 (202)是高等級凝膠強堿II型陰離子交換樹脂，Amberlite? IRA-900陰離子交換樹脂，717強堿性I型陰離子交換樹脂等的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘彈性表面活性劑溶液的制備方法，其特征在于，酸堿中和時所用的酸為水楊酸(HSal)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘彈性表面活性劑溶液的制備方法，其特征在于，CTAOH與水楊酸(HSal)的摩爾比為1:1~5，粘彈性表面活性劑的溶液所處的溫度為10°C至90°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粘彈性表面活性劑溶液的制備方法，其特征在于，經(jīng)過強堿性陰離子交換樹脂處理后得到的CTAOH中除氫氧根外不含其它無機反離子。
【文檔編號】C07C211/63GK103611466SQ201310658951
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】裴曉梅, 田金年, 宋冰蕾, 崔正剛 申請人:江南大學(xué)