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第 5 期 陈思雅，等: 超支化表面活性剂的合成及性能评价 ·993·

国内外研究人员通过对超支化聚合物进行端基 NICOLET6700 傅里叶变换红外光谱仪，美国赛
改性来制备超支化表面活性剂。与线型表面活性剂 默飞世尔公司；JK99B 系列全自动表面张力仪，北
相比，超支化表面活性剂含有多个亲水亲油基团， 京中仪远大有限公司；K100 型全自动界面张力仪，
具有较高的表面活性，较低的临界胶束浓度以及较 德国 KRUSS 公司；AVANCE Ⅲ 400 MHz 核磁共振
好的乳化性能 [1-3] 。随着代数的增加，超支化表面活 波谱仪，瑞士 Bruker 公司；DAWN EOS 型凝胶色
性剂将在内部形成一个亲油“空腔”，可以容纳油分 谱仪，美国 Waters 公司；LS55 荧光分光光度计，
子 [4-6] ，因此，超支化表面活性剂非常适合作为新型 美国 PE 公司；JC2000 接触角测量仪，北京中仪远
[7]
驱油剂使用 。 大有限公司；JHCF 常规岩心流动试验仪，荆州现代
[8]
Kasza 等通过十二醇和十八醇对端羟基超支 石油科技发展有限公司。
化聚甘油进行端基改性，制备了超支化聚甘油并探 1.2 方法
讨了其表面性质。结果表明，改性后的产物具有较 1.2.1 超支化不饱和聚酰胺酯（HP）的合成
低的临界胶束浓度（2.6 g/L）、较好的表/界面活性 采用不等活性单体对的方法 [12] ，首先选用 9.8 g
（γ CMC =28 mN/m），可以很好地应用于纳米粒子的 （0.1 mol）顺丁烯二酸酐和 10.5 g（0.1 mol）二乙
[9]
表面改性剂。Ferreira 等通过十二烷基缩水甘油醚 醇胺合成 AB 2 单体，然后在 0.03 g（0.18 mmol）
对端羟基超支化聚甘油进行端基改性，制备了非离 p-TSA 催化剂作用下，通过 80、100、110、120、
子性的超支化聚甘油，并将其应用于页岩抑制研究。 130、135 ℃逐步升温并抽真空进行反应，通过测酸
结果表明，改性后的产物具有明显的两亲性，其形 值 [13] 控制反应进程，体系酸值≤30 mgKOH/g 时，
成的聚集体导致黏土孔喉堵塞，显示出高性能黏土 得到黄色透明玻璃状晶体产物——超支化不饱和聚
水化抑制性。郑性能 [10] 通过卤代烃对超支化聚酰胺 （酰胺-酯）（HP）。上述产物用 50 mL 甲醇溶解，
进行端基改性，制备了超支化季铵盐型阳离子表面 滤去不溶物，然后用 30 mL 乙醚重沉淀，真空干燥，
活性剂，并对其在岩心的吸附性能以及岩心的流动 得到高纯度 HP，产率 93%。
性能进行了研究，结果表明，超支化表面活性剂具 1.2.2 阴-非离子型超支化表面活性剂（HPSA）的
有较好的驱油性能。上述关于超支化表面活性剂的 合成
研究大多集中在表面改性、非离子改性以及阳离子 采用琥珀酸单十二酰胺磺酸对 HP 进行封端改
改性等方面，对阴离子型超支化表面活性剂尤其是 性，反应式如下所示：
在高温高盐油藏中的应用少有研究，对此，本文拟
合成耐温耐盐的阴离子型超支化表面活性剂。
因为磺酸盐表面活性剂具有良好的耐温性、润
湿性、乳化性和起泡性 [11] ，因此本文以端羟基超支
化聚合物（HP）和琥珀酸单十二酰胺磺酸为原料，
通过末端改性，引入磺酸基团，合成磺酸盐型超支
化表面活性剂，并对合成产物的临界胶束浓度、表/
界面张力、润湿性能、高温高盐下的抗老化性能、
高温高盐下的乳化性能以及驱油性能进行研究，以

探讨其在高温高盐油藏中的应用价值。 取 14.06 g（约 0.01 mol）HP 和 3.65 g（0.04 mol）
琥珀酸单十二酰胺磺酸于干燥的茄形烧瓶中，在
1 实验部分
150 ℃下，抽真空反应 3 h，得到黄棕色黏稠状粗产
1.1 试剂与仪器 物。将此粗产物加入过量的 HCl 溶液中，调节
十二胺，CP，上海麦克林生化科技有限公司；无 pH=2~3（琥珀酸单十二酰胺磺酸在酸性溶液中不
水硫酸钠，AR，天津市北方天医化学试剂厂；对甲苯 溶），将其在 0.45 μm 水相滤膜下抽滤，得到澄清的
磺酸（p-TSA），AR，成都华夏化学试剂有限公司； 液体，加入适量的 NaOH 中和，调节 pH=7.0~7.5，
无水甲醇、无水乙醇、乙醚、丙酮、马来酸酐、二乙 然后将产物烘干，加入过量的无水乙醇，析出 NaCl
醇胺，AR，国药集团化学试剂有限公司；琥珀酸单十 固体，过滤，真空干燥 48 h，得到高纯度的阴-非离
二酰胺磺酸，自制，质量分数 92%。结构式如下所示： 子型超支化表面活性剂 HPSA，产率 89%。
1.3 性能评价

1.3.1 FTIR 分析
采用傅里叶变换红外光谱仪测定，KBr 压片。