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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 ·997·

如图 7 所示，在高温高盐条件下，HPSA 具有 中—OH 的存在，形成了氢键，增加了膜的强度，
–
较好的抗老化性能。首先，磺酸基团（—SO 3 ）的引 故乳状液稳定性好。
入降低了 HPSA 对温度的敏感性，使其在高温下具 另外，还研究了不同矿化度条件下 HPSA 的乳
有较好的应用性能；其次，HPSA 中大量的羟基在 化性能。不同矿化度下，0.3 g/L HPSA 和十二烷基
水中形成氢键，使其亲水性增强；NaCl 的加入，对 磺酸钠的乳化能力结果如图 10 和 11 所示。
HPSA 的“盐析作用”使得 HPSA 溶解度下降，亲水
性减弱，两者相互作用，相互抵消使得 HPSA 具有
较好的耐盐性能。最后，HPSA 含有多个羟基，在
水中通过氢键结合容易形成较大颗粒，这些大颗粒
形成的胶束水化半径较大，分子体积增加，在水面
形成致密单分子层所需要的时间较长，这样使得
HPSA 具有较好的抗老化性能 [15-16] 。由图 7 可见，
老化 15 d 表面张力约为 25 mN/m。
2.8 HPSA 乳化性能评价
不同质量浓度 HPSA 和十二烷基磺酸钠的乳化
能力结果如图 8 和图 9 所示。如图 8 和 9 所示，相
图 10 NaCl 质量浓度对 HPSA 和十二烷基磺酸钠乳化能力
同质量浓度的 HPSA 的乳化能力和十二烷基磺酸钠
的影响
相差较小，0.3 g/L 的 HPSA 和十二烷基磺酸钠的乳 Fig. 10 Effect of NaCl mass concentration on the emulsifying
化指数分别为 68%和 73%。但 HPSA 形成的乳状液 capacity of HPSA and SDS
稳定性优于十二烷基磺酸钠，这是因为 HPSA 分子

图 11 CaCl 2 质量浓度对 HPSA 和十二烷基磺酸钠乳化能力

图 8 不同质量浓度 HPSA 和十二烷基磺酸钠的乳化能力 的影响
Fig. 8 Emulsifying capacity of HPSA and SDS with different Fig. 11 Effect of CaCl 2 mass concentration on the emulsifying
mass concentrations capacity of HPSA and SDS

如图 10 和 11 所示，相同矿化度下，一价盐 NaCl
和二价盐 CaCl 2 对 HPSA 的影响远远小于十二烷基
4
磺酸钠。在 ρ(NaCl)=8×10 mg/L 或 ρ(CaCl 2 ) =1×
4
10 mg/L 时，HPSA 的乳化能力约为 40%。这是因
为 HPSA 中—OH 的存在，削弱离子头基与溶液中
金属阳离子的相互作用。因而，阴-非离子表面活性
剂有优异的耐盐性能。
2.9 填砂管实验

不同 PV 数的 HPSA 驱油结果如表 3 所示。如
图 9 0.3 g/L HPSA 和十二烷基磺酸钠乳化能力随时间的变
表 3 所示，随着 HPSA 注入量增加，采收率提高幅
化规律
Fig. 9 Variation of emulsifying capacity of 0.3 g/L HPSA and 度先迅速增加后趋于平缓，结合成本考虑，HPSA
SDS with time 注入量为 0.5 PV 时比较合适，采收率提高约 5.3%。