近年來，人們發(fa)現(xian)氧乙烯基(EO)的(de)(de)(de)引入(ru)大大提高了表面(mian)活(huo)性(xing)劑的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)耐(nai)鹽(yan)等性(xing)能。文(wen)獻中(zhong)對烷基鏈相同(tong)(tong)但氧乙烯基數不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)同(tong)(tong)系列表面(mian)活(huo)性(xing)劑研(yan)究相對較少，本工作(zuo)通過對實驗室合成(cheng)的(de)(de)(de)3種不(bu)(bu)同(tong)(tong)聚(ju)(ju)合度的(de)(de)(de)脂肪醇(chun)聚(ju)(ju)醚磺(huang)酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)性(xing)能、耐(nai)溫(wen)耐(nai)鹽(yan)等性(xing)能進行對比，探究了在疏水鏈不(bu)(bu)變的(de)(de)(de)情況(kuang)下聚(ju)(ju)合度變化對表面(mian)活(huo)性(xing)劑界(jie)面(mian)性(xing)能的(de)(de)(de)影響(xiang)。

界面張力

在50℃，用XZD-5型旋(xuan)轉滴超低界面張力測定儀測定煤油與(yu)表面活性(xing)劑(ji)水溶液(ye)的界面張力，實驗結果(guo)如(ru)圖1所示(shi)。

由圖1可以看出，隨著(zhu)測試(shi)時間的推移(yi)，脂肪醇聚(ju)醚磺酸鹽(yan)與(yu)煤(mei)油之的界(jie)面張力(li)(li)逐漸減(jian)小(xiao)并趨于穩定。3種表(biao)面活性劑界(jie)面張力(li)(li)隨聚(ju)合的增(zeng)大(da)(da)先減(jian)小(xiao)后增(zeng)大(da)(da)，其中AESO-3界(jie)面張力(li)(li)值最大(da)(da)，AESO-6界(jie)面張力(li)(li)值最小(xiao)為6.03×10-2mN/m。

圖(tu)1 AESO-n水溶液(ye)與煤油的(de)界面(mian)張力隨(sui)時間的(de)變化

非離(li)子(zi)-陰離(li)子(zi)表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)引入的(de)(de)(de)EO基(ji)團能(neng)夠改變其親(qin)(qin)水(shui)親(qin)(qin)油(you)(you)(you)平衡，親(qin)(qin)水(shui)親(qin)(qin)油(you)(you)(you)平衡值(zhi)(zhi)(zhi)(HLB)決定其能(neng)否在(zai)油(you)(you)(you)水(shui)界面形成穩定的(de)(de)(de)吸附膜。HBL值(zhi)(zhi)(zhi)偏大或(huo)偏小時，表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)分子(zi)在(zai)水(shui)相或(huo)油(you)(you)(you)相中(zhong)(zhong)(zhong)溶解(jie)度過(guo)大，不易(yi)(yi)在(zai)油(you)(you)(you)水(shui)界面吸附產生低界面張力(li)(li)。EO聚合(he)度較小時其在(zai)分子(zi)中(zhong)(zhong)(zhong)主(zhu)要體現疏水(shui)作用(yong)，所(suo)以(yi)(yi)AESO-3表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)HBL值(zhi)(zhi)(zhi)偏小，在(zai)油(you)(you)(you)相中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解(jie)度過(guo)大不利低界面張力(li)(li)的(de)(de)(de)形成；隨(sui)著EO聚合(he)度的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)大，EO基(ji)團親(qin)(qin)水(shui)性(xing)(xing)增(zeng)(zeng)強，HBL值(zhi)(zhi)(zhi)增(zeng)(zeng)大，界面張力(li)(li)降低；隨(sui)著聚合(he)度繼續增(zeng)(zeng)加(jia)，表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)在(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解(jie)度增(zeng)(zeng)加(jia)，同時氧乙(yi)烯(xi)鏈(lian)在(zai)油(you)(you)(you)水(shui)界面吸附時，鏈(lian)段之間相互交錯更(geng)容易(yi)(yi)以(yi)(yi)卷(juan)曲的(de)(de)(de)形式(shi)存(cun)在(zai)[14]，二者(zhe)共同作用(yong)導致界面張力(li)(li)有增(zeng)(zeng)大的(de)(de)(de)趨勢。表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)HBL值(zhi)(zhi)(zhi)可(ke)以(yi)(yi)由下式(shi)估算，常見HBL基(ji)團數見表(biao)(biao)1。

HBL=7+∑(親水基(ji)團(tuan)數(shu))-∑(親油(you)基(ji)團(tuan)數(shu))

耐溫性

 實驗測定了(le)3種表面活性劑在不同溫度下3 h末的界面張力穩定值，結果見(jian)表2。

從表(biao)2可以看出，AESO-3界(jie)(jie)面張力(li)值隨著溫(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)而增(zeng)加(jia)，AESO-6和AESO-9界(jie)(jie)面張力(li)值始(shi)終保持在10-2mN/m數量級，說明隨著EO聚(ju)(ju)合度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)表(biao)面活性(xing)(xing)劑的(de)(de)耐溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)提高(gao)。這主要是(shi)脂(zhi)肪醇聚(ju)(ju)醚磺酸鹽在形成(cheng)(cheng)膠(jiao)束時烷基鏈(lian)(lian)向內、聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯(xi)鏈(lian)(lian)向外并與(yu)(yu)水分(fen)(fen)子(zi)之間形成(cheng)(cheng)氫鍵，增(zeng)強了表(biao)面活性(xing)(xing)劑分(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)親水性(xing)(xing)，高(gao)溫(wen)會(hui)破(po)壞聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯(xi)鏈(lian)(lian)與(yu)(yu)水分(fen)(fen)子(zi)之間的(de)(de)氫鍵作用導(dao)致(zhi)親水性(xing)(xing)下降。隨著聚(ju)(ju)合度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)表(biao)面活性(xing)(xing)劑分(fen)(fen)子(zi)與(yu)(yu)水分(fen)(fen)子(zi)之間氫鍵數增(zeng)多，使(shi)得表(biao)面活性(xing)(xing)劑在高(gao)溫(wen)下也具有較好的(de)(de)界(jie)(jie)面性(xing)(xing)能(neng)。

耐鹽性

從(cong)圖2可(ke)以看出，隨著(zhu)礦化(hua)度(du)的增(zeng)加，AESO-3的界(jie)面(mian)張(zhang)力先降(jiang)(jiang)低(di)(di)后升高(gao)(gao)，AESO-6和AESO-9界(jie)面(mian)張(zhang)力降(jiang)(jiang)低(di)(di)到(dao)(dao)平衡值后基(ji)(ji)本保(bao)持穩定，在(zai)(zai)礦化(hua)度(du)達到(dao)(dao)120 000 mg/L時界(jie)面(mian)張(zhang)力仍能達到(dao)(dao)10-2mN/m數量級，這說明EO聚(ju)(ju)合度(du)的增(zeng)加提(ti)高(gao)(gao)了(le)脂肪醇(chun)聚(ju)(ju)醚磺酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)的耐鹽(yan)(yan)(yan)(yan)性(xing)能。這一現象(xiang)可(ke)以用(yong)無(wu)(wu)機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)對(dui)(dui)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)在(zai)(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)的聚(ju)(ju)集(ji)形(xing)態的影響來(lai)解釋[15]。通(tong)常(chang)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong)的雙親(qin)(qin)基(ji)(ji)團各(ge)自趨向于自身親(qin)(qin)和力強的溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)，在(zai)(zai)油(you)水(shui)(shui)界(jie)面(mian)規則排列形(xing)成一層親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)(ji)向外、憎水(shui)(shui)基(ji)(ji)向內的薄層，溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)濃(nong)度(du)達到(dao)(dao)一定時，表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子(zi)發(fa)生聚(ju)(ju)集(ji)形(xing)成膠束(shu)(shu)。加入(ru)(ru)適量無(wu)(wu)機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)，無(wu)(wu)機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)正離(li)(li)子(zi)受靜(jing)(jing)(jing)電作(zuo)用(yong)會在(zai)(zai)親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)(ji)附近(jin)聚(ju)(ju)集(ji)能夠降(jiang)(jiang)低(di)(di)親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)(ji)之間的靜(jing)(jing)(jing)電排斥、改(gai)變(bian)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)在(zai)(zai)界(jie)面(mian)的堆積形(xing)態，從(cong)而(er)降(jiang)(jiang)低(di)(di)油(you)水(shui)(shui)界(jie)面(mian)張(zhang)力；隨著(zhu)無(wu)(wu)機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)濃(nong)度(du)繼續增(zeng)大，無(wu)(wu)機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)離(li)(li)子(zi)對(dui)(dui)表(biao)層進一步壓實(shi)，油(you)相無(wu)(wu)法進入(ru)(ru)膠束(shu)(shu)中(zhong)(zhong)導致界(jie)面(mian)張(zhang)力增(zeng)大。而(er)對(dui)(dui)于非離(li)(li)子(zi)-陰離(li)(li)子(zi)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)，中(zhong)(zhong)性(xing)親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)(ji)團EO的引入(ru)(ru)減弱了(le)無(wu)(wu)機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)對(dui)(dui)界(jie)面(mian)親(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)(ji)的靜(jing)(jing)(jing)電作(zuo)用(yong)，從(cong)而(er)使其在(zai)(zai)礦化(hua)度(du)較(jiao)高(gao)(gao)的時候(hou)仍然能夠保(bao)持良好的界(jie)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)。