以十六烷基胺、丙烯酸甲酯和二乙醇胺等為原料，經(jīng)邁克爾加成反應(yīng)、水解反應(yīng)及酯交換反應(yīng)合成新型十六烷基胺無堿表面活性劑，利用紅外光譜對產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。對新型十六烷基胺無堿表面活性劑與大慶采油一廠原油45℃下油水界面張力進(jìn)行研究，其可使大慶油水界面張力達(dá)到超低界面張力(10-3mN/m)；在與烷基苯磺酸鹽復(fù)配時(shí)，當(dāng)其質(zhì)量比為4∶1～5∶1時(shí)，復(fù)配體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級(jí)。

三元復(fù)合驅(qū)是三次采油中較為成熟的驅(qū)油技術(shù)，然而采出液處理困難及堿對地層造成損害等問題很大程度上限制了其工業(yè)化推廣。利用十六烷基胺、丙烯酸甲酯和二乙醇胺等為原料，合成了新型低界面張力十六胺無堿表面活性劑，不但可充分發(fā)揮聚合物的黏彈性，體系界面張力又可保持在10-3mN/m數(shù)量級(jí)。通過紅外光譜分析了合成產(chǎn)物，對產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。對新型無堿表面活性劑與大慶采油一廠原油45℃下油水界面張力進(jìn)行研究，可使大慶油水界面張力達(dá)到超低界面張力(10-3mN/m)，研究了合成的新型十六烷基胺無堿表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑形成的復(fù)配體系，產(chǎn)生顯著的協(xié)同增效作用。其與烷基苯磺酸鹽復(fù)配質(zhì)量比為4∶1～5∶1時(shí)，復(fù)配體系能使油水界面張力達(dá)10-4mN/m數(shù)量級(jí)。考察了鹽、堿含量及溫度對復(fù)配體系性能的影響。

1試劑及儀器

十六烷基胺、二乙醇胺、甲醇、氫氧化鈉、丙烯酸甲酯，均為分析純。

G511型立式攪拌器；真空泵；電熱恒溫水浴鍋；Perkin-Elmer 1700型FT-IR光譜儀，美國Perkin Elmer公司；KQ-C玻璃儀器氣流烘干器；TX-500型旋滴界面張力儀。

2表面活性劑的合成

2.1十六烷基氨基丙酸甲酯的合成

首先以十六烷基胺為原料，與丙烯酸甲酯發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)。稱取17.20 g十六烷基胺加入蒸餾燒瓶中，加熱至65℃至烷基胺完全液化，再用滴液漏斗緩慢滴入18.07 g丙烯酸甲酯，滴加完畢后恒溫，邁克爾加成反應(yīng)3.5 h，反應(yīng)結(jié)束后用真空泵抽濾，得到產(chǎn)物3-(十六烷基氨基)丙酸甲酯。稱取質(zhì)量，計(jì)算收率為85%。

2.2氨解產(chǎn)物的合成

由邁克爾加成產(chǎn)物和二乙醇胺發(fā)生氨解反應(yīng)。將十六烷基氨基丙酸甲酯與二乙醇胺按質(zhì)量比1∶1加入蒸餾燒瓶中，再加入一定量氫氧化鈉作催化劑，將其加熱至90～100℃預(yù)反應(yīng)3 h，采用分液漏斗加球形冷凝管蒸出甲醇，繼續(xù)加熱，抽泵抽濾，得到3-(十六烷基氨基)丙酰二乙醇胺(簡稱DW-3-16)，計(jì)算收率達(dá)95%～98%。

2.3結(jié)構(gòu)表征

利用Perkin-Elmer 1700型FT-IR光譜儀對所合成的目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行紅外光譜分析，譜圖中吸收峰與分子中各基團(tuán)的振動(dòng)形式相對應(yīng)。紅外光譜圖見圖1。

圖1表面活性劑DW-3-16紅外光譜圖