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第 3 期 金礼俊，等: N,N-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠的合成及性能 ·441·
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有关。由表 3 可知，在质量分数 0.1%时，该磺酸盐 收率为 73.9%，纯度为 97.6%，FTIR 和 HNMR 确
型双子表面活性剂的起泡性和稳泡性都优于传统的 证了最终产物及其中间体的分子结构。
单基表面活性剂，这是由于联接基消弱了两个离子 （ 2 ） DS16-P-16 的临界胶 束浓 度 CMC 为
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头基间的静电排斥作用，增强了疏水碳链之间内聚 5.0110 mol/L，是传统表面活性剂十二烷基硫酸
力，刚性联接链使分子在空气/液体界面处排列更加 钠（SDS）CMC 的 6.26%，γ CMC 为 31.9 mN/m，比
紧密更加规整，单个表面活性剂分子在界面上的吸 SDS 低 6.1 mN/m，pC 20 为 3.61，比 SDS 高出 1.1，
附面积更小，分子间相互作用增强；同时酰胺键的 与 SDS 相比，具有更高的表面活性和突出的降低水
引入，形成分子间氢键，能更有效地降低水的表面 表面张力的效率。
张力，提高界面膜的弹性，界面膜黏度也会随之增大， （3）DS16-P-16 在较低温度下可将其与原油间
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因而发泡能力和稳泡性皆强于传统表面活性剂 [19] 。 的油/水界面张力降低到低界面张力 1×10 mN/m
数量级，质量分数 0.5%该溶液在 45 ℃下可将油水
表 3 两种表面活性剂的泡沫高度和稳定性 界面张力降低至 1.46×10 mN/m。
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Table 3 Foam height and stability of two surfactants
（4）泡沫性能结果表明，在质量分数为 0.1%时，
泡沫高度/cm 与 SDS（初始起泡高度 15 cm，稳泡性 60%）相比，
表面活性剂 稳泡性/%
初始 5 m i n 后 合成表面活性剂具有很好的起泡能力和稳泡能力，
DS16-P-16 28 26 93
SDS 15 9 60 初始起泡高度为 28 cm，稳泡性可达 93%。
（5）乳化性能测试表明，在质量分数为 0.1%时，
2.5 DS16-P-16 的乳化性 与 SDS（128 s）相比，合成表面活性剂具有很好的
在相同条件下测定质量分数为 0.1%的十二烷 乳化能力，分出 5 mL 水的时间是 437 s。
基硫酸钠（SDS）的乳化能力，分出水的时间越长， 本文所合成表面活性剂是一种具有良好水溶
乳化能力越好，两种表面活性剂乳化能力测试结果 性、高表面活性、低界面张力、好的泡沫性能和乳
见表 4。 化能力的阴离子型双子表面活性剂，在油田化学品
方面有广阔的应用前景。
表 4 两种表面活性剂的性能参数
Table 4 Performance parameters of two surfactants 参考文献：
表面活性剂 乳状液类型 分离时间/s [1] Zhao Jianxi (赵剑曦). A new generation of surfactants: Geminis[J].
Progress in Chemistry (化学进展), 1999, (4): 348-357.
DS16-P-16 水包油（O/W）型 437
[2] Wang Yunfei (王云斐), Liu Yun (刘云). Progress in the synthesis of
SDS 水包油（O/W）型 128
gemini surfactants[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2004, 21(2):
98-103.
由表 4 可知，所合成表面活性剂具有很好的乳 [3] Tsubone K, Arakawa Y, Rosen M J. Structural effects on surface and
化能力。研究发现，普通乳状液的液珠聚集成更大 micellar properties of alkanediyl-α,ω-bis(sodium N-acyl-β-alaninate)
gemini surfactants[J]. J Colloid Interface Sci,2003,262(2):516-524.
的液珠并最终导致乳状液破裂的速率取决于许多因
[4] Kabir U D, Shafi M, Bhat P A, et al. Solubilization capabilities of
素，其中，界面膜强度是影响普通乳状液稳定性的 mixtures of cationic Gemini surfactant with conventional cationic,
主要因素之一，表面活性剂也通过降低体系的界面 nonionic and anionic surfactants towards polycyclic aromatic
张力来稳定乳状液 [20] 。显然，所合成表面活性剂一 hydrocarbons[J]. Journal of Hazardous Materials, 2009, 167(1):
575-581.
方面通过刚性联接基减弱离子头基间的排斥倾向， [5] Zana R, Xia J. Gemini surfactants : synthesis, interfacial and
增强了分子在界面处的吸附排列，另一方面通过疏 solution-phase behavior, and applications[M]. Marcel Dekker, 2004:
348.
水碳链一侧的酰胺键形成强的分子间氢键，这两者
[6] Murguia M C,Cristaldi M D,Porto A, et al. Synthesis,surface-active
起着增加界面膜稳定性的作用；此外，该表面活性 properties, and antimicrobial activities of new neutral and cationic
剂还有很好的降低油水两相界面张力的作用，所以 trimeric surfactants[J].Journal of Surfactants & Detergents,2008,
在质量分数 0.1%下，DS16-P-16 具有比常规表面活 11(1): 41-48.
[7] Asefi D, Mahmoodi N M, Arami M. Effect of nonionic co-surfactants
性剂更优异的乳化能力。 on corrosion inhibition effect of cationic gemini surfactant[J].
Colloids & Surfaces A:Physicochemical & Engineering Aspects,
3 结论 2010, 355(1): 183-186.
[8] Ye Zhiwen(叶志文),Lv Chunxu(吕春绪),Qian Hua(钱华). Synthesis
（1）以对苯二胺、氯乙基磺酸钠、棕榈酰氯等 and characterization of new quaternary ammonium gemini
surfactants[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2005, (S1): 137-139.
为原料，经两步反应合成了一种以刚性链为联接链
的酰胺基磺酸盐型双子表面活性剂 DS16-P-16，总 （下转第 448 页）
