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本课题在分子设计的基础上,合成了3种烷基碳数为20~24的烷基二甲苯磺酸盐表面活性剂。以双取代苯(邻、间、对二甲苯)和α-烯烃(C20-24)为原料,在离子液体催化作用下进行Friedel-Crafts烷基化反应,再经磺化反应及中和反应等步骤,最终合成了系列烷基二甲苯磺酸盐表面活性剂。经两相滴定法对合成的磺酸盐含量进行测定,其有效物含量均大于95%。通过正交试验考察了Friedel-Crafts烷基化反应中,反应温度、反应时间、芳烃与烯烃的摩尔比、烯烃与催化剂的质量比对烷基二甲苯中间体产率的影响,并确定最佳工艺条件为:反应温度为30℃,反应时间为1h,n(芳烃):n(烯烃)=5:1,m(烯烃):m(催化剂)=30:1。由上述工艺条件下制得的长链烷基芳基产率为85%~90%。用红外光谱表征合成的中间体及产物可知,合成的中间体及产物结构符合目标烷基二甲苯及目标烷基二甲苯磺酸盐的特征。用滴体积法测定了3种表面活性剂在不同浓度和不同温度下的表面张力,并绘制曲线,得到表面张力与浓度和温度的关系。在温度一定时,随着表面活性剂的浓度增大,临界胶束浓度(cmc)减小,临界胶团浓度下的表面张力下降。在浓度一定时,随着温度的升高,临界胶束浓度(cmc)增大,临界胶团浓度下的表面张力下降。用Model-500型旋滴界面张力仪测定了烷基二甲苯磺酸盐表面活性剂与大庆油田采油二厂原油间的界面行为,分别考察了磺酸盐浓度、碱浓度、盐浓度和短链醇对动态界面张力的影响。结果表明,在各自适宜碱浓度和盐浓度下,3种结构烷基芳基磺酸盐,都能与大庆采油二厂原油达到超低界面张力(10-3mN/m)。短链醇的加入降低了表面活性剂与原油间的界面张力,大大提高了原油采收率。用分水法研究了乳化性能,随着表面活性剂浓度的增加,支化程度增大,乳液的分层时间越长,形成的乳液稳定性越好。随着温度逐渐升高,表面活性剂的乳化能力逐渐减弱。