本文關(guān)鍵詞：響應(yīng)型乳狀液和表面活性劑聚集結(jié)構(gòu)研究

  更多相關(guān)文章： pH響應(yīng) CO_2響應(yīng) O/W乳液 開關(guān)型溶劑 相行為 含油鉆屑

【摘要】：響應(yīng)型乳液是指在某一階段具有較好穩(wěn)定性,受到外部刺激又會失穩(wěn)的乳液。在很多情況下早期階段我們希望得到穩(wěn)定的乳液,但隨后又需要破乳。比如原油管輸,輸送過程中希望乳液穩(wěn)定,但是到達(dá)輸送終點(diǎn)則希望乳液破乳,油水分離；油砂分離、乳液聚合等也是如此。因此系統(tǒng)地研究響應(yīng)型乳液具有重大意義。通常響應(yīng)型乳液的制備多采用開關(guān)型表面活性劑,目前研究較多的是pH和C02開關(guān)型表面活性劑。pH開關(guān)型表面活性劑穩(wěn)定的乳液只需調(diào)節(jié)體系的酸堿度就可以達(dá)到乳化破乳的效果；而CO2開關(guān)型表面活性劑更以其環(huán)境友好、可循環(huán)利用的優(yōu)勢而得到廣泛關(guān)注。目前pH響應(yīng)型乳液的制備多用到含有胺基或羧基的表面活性劑。但我們發(fā)現(xiàn)糖基型表面活性劑形成的乳液同樣具有pH響應(yīng)性,且該類表面活性劑是一種新型綠色表面活性劑。同樣目前CO2響應(yīng)型乳液的制備多采用含脒基的開關(guān)型表面活性劑,缺點(diǎn)在于需要復(fù)雜的合成,因此我們用一種傳統(tǒng)的表面活性劑與一種CO2開關(guān)型溶劑結(jié)合制備CO2響應(yīng)型乳液,并對該表面活性劑及溶劑體系的相行為進(jìn)行了研究。同時將形成的微乳液和短鏈脂肪酸型溶劑用于含油鉆屑的清洗。本文的主要內(nèi)容包括以下三個部分：1、利用糖基型表面活性劑制備pH響應(yīng)型乳液利用糖基型表面活性劑APG與Span 80復(fù)配制備了pH響應(yīng)型乳液。并研究了表面活性劑配比、濃度、油水比、乳化溫度、NaCl濃度、油相類型等因素對乳液穩(wěn)定性的影響。通過降低pH實(shí)現(xiàn)快速破乳,升高pH又可以重新乳化。Zeta電勢表明在堿性條件下乳液滴帶有高負(fù)電荷,乳液滴間具有較高的靜電斥力；降低pH至酸性,乳液滴間靜電斥力急劇降低,實(shí)現(xiàn)快速破乳。2、利用CO2開關(guān)親疏水性溶劑制備O/W響應(yīng)型型乳液研究將開關(guān)小分子極性溶劑N,N-二甲基環(huán)己胺(DMCHA)用作CO2引發(fā)劑,傳統(tǒng)表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)用作乳化劑,制備了C02響應(yīng)型O/W乳液。加入DMCHA的乳液穩(wěn)定性提高,表面張力和1H NMA表明極少量DMCHA[H+]可以插入SDBS膠束柵欄層協(xié)同穩(wěn)定乳液。通入CO2, DMCHA全部質(zhì)子化成有機(jī)鹽DMCHA[H+],離子強(qiáng)度增大,油水快速分離,同時形成中相微乳。而且DMCHA可以自下相水中分離出來。3、DMCHA/SDBS體系相行為及含油鉆屑清洗研究研究了DMCHA誘導(dǎo)陰離子表面活性劑SDBS聚集結(jié)構(gòu)由膠束向囊泡,層狀相及微乳液相的轉(zhuǎn)變。同時由于DMCHA獨(dú)特的C02開關(guān)親水性,其形成的聚集體結(jié)構(gòu)以及微乳液也具有CO2響應(yīng)性。同時將CO2響應(yīng)型微乳液和短鏈羧酸型溶劑應(yīng)用于含油鉆屑的清洗。發(fā)現(xiàn)該CO2響應(yīng)型微乳液和短鏈脂肪酸型溶劑對含油鉆屑具有良好的清洗效果。
【關(guān)鍵詞】：pH響應(yīng) CO_2響應(yīng) O/W乳液 開關(guān)型溶劑 相行為 含油鉆屑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O648.23;O647.2
【目錄】：

• 中文摘要11-13
• ABSTRACT13-15
• 第一章 前言15-43
• 1.1 研究背景及立題意義15-16
• 1.2 文獻(xiàn)綜述16-37
• 1.2.1 開關(guān)型材料概述16-31
• 1.2.2 響應(yīng)型乳狀液簡介31-37
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容37-38
• 參考文獻(xiàn)38-43
• 第二章 利用糖基型表面活性劑制備pH響應(yīng)型乳液43-58
• 2.1 引言43-44
• 2.2 儀器和藥品44
• 2.2.1 主要儀器及設(shè)備44
• 2.2.2 原料及試劑44
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法44-45
• 2.3.1 乳液的制備44-45
• 2.3.2 乳液靜態(tài)穩(wěn)定性45
• 2.3.3 酸堿調(diào)控乳液的破乳及轉(zhuǎn)相45
• 2.3.4 破乳后加入堿重新乳化45
• 2.3.5 乳液zeta電勢的測定45
• 2.3.6 原油的乳化及破乳45
• 2.4 結(jié)果與討論45-56
• 2.4.1 乳液穩(wěn)定性的影響因素45-49
• 2.4.2 表面活性劑配比對破乳的影響49-51
• 2.4.3 不同pH值下乳液的破乳效果51
• 2.4.4 破乳后加入堿重新乳化51-52
• 2.4.5 不同pH下乳液zeta電勢的測定52-55
• 2.4.6 原油的乳化及破乳55
• 2.4.7 乳液破乳機(jī)理解釋55-56
• 2.5 小結(jié)56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 第三章 利用開關(guān)親疏水性溶劑制備CO_2響應(yīng)型乳液58-81
• 3.1 引言58-59
• 3.2 儀器和藥品59-60
• 3.2.1 主要儀器及設(shè)備59
• 3.2.2 原料及試劑59-60
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法60-61
• 3.3.1 電導(dǎo)率和pH測定60
• 3.3.2 DMCHA自油相向水相的遷移60
• 3.3.3 SHS用于乳化及油水分離60
• 3.3.4 表面張力的測定60-61
• 3.3.5 核磁測定61
• 3.3.6 界面張力測定61
• 3.3.7 氣相色譜測定61
• 3.4 結(jié)果與討論61-77
• 3.4.1 DMCHA的開關(guān)性61-64
• 3.4.2 DMCHA自油相向水相的遷移64-65
• 3.4.3 SHS用于乳化與破乳65-66
• 3.4.4 微觀結(jié)構(gòu)觀察66
• 3.4.5 白油加量對乳液破乳的影響66-67
• 3.4.6 DMCHA與SDBS不同比例下對乳液的穩(wěn)定與失穩(wěn)的影響67-68
• 3.4.7 表面活性劑加量對乳液破乳影響68
• 3.4.8 DMCHA對SDBS的cmc及表面活性的影響68-70
• 3.4.9 DMCHA-SDBS分子間相互作用70-71
• 3.4.10 乳液電導(dǎo)率及pH的變化71-72
• 3.4.11 界面張力變化72-73
• 3.4.12 機(jī)理解釋73-74
• 3.4.13 質(zhì)子化的DMCHA在中相微乳中的分布74-77
• 3.4.14 中相微乳及下相分離圖片77
• 3.5 小結(jié)77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 第四章 DMCHA/SDBS體系相行為及含油鉆屑清洗研究81-97
• 4.1 引言81-82
• 4.2 儀器和藥品82
• 4.2.1 主要儀器及設(shè)備82
• 4.2.2 原料及試劑82
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法82-84
• 4.3.1 聚集體制備82-83
• 4.3.2 偏光顯微鏡觀察83
• 4.3.3 電導(dǎo)率及pH測定83
• 4.3.4 流變學(xué)測定83
• 4.3.5 核磁共振(~2H NMR和~1H NMR)測定83-84
• 4.3.6 含油鉆屑制備及含油率測定84
• 4.4 結(jié)果與討論84-95
• 4.4.1 SDBS/DMCHA體系的相行為研究84-86
• 4.4.2 體系粘度及電導(dǎo)率變化86-87
• 4.4.3 表觀粘度隨剪切速率的變化87-88
• 4.4.4 流變學(xué)測定以及偏光顯微鏡觀察88-89
• 4.4.5 聚集體各向異性研究89-90
• 4.4.6 核磁共振(~1H NMR)研究90-91
• 4.4.7 相轉(zhuǎn)變過程91-92
• 4.4.8 微乳液的CO_2響應(yīng)性研究92-93
• 4.4.9 微乳液在含油鉆屑清洗中的應(yīng)用93
• 4.4.10 短鏈脂肪酸型溶劑在含油鉆屑清洗中的應(yīng)用93-95
• 4.5 小結(jié)95
• 參考文獻(xiàn)95-97
• 致謝97-98
• 碩士期間發(fā)表論文情況98-99
• 附件99-106
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表106

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本文編號：1117879