蠕虫状胶束

摘要： 疏水缔合聚合物和表面活性剂是构建黏弹性流体的重要物质,二者的相互作用对流体性质具有显著影响,一直是该领域的研究热点,但此前的研究仅聚焦于水溶液中室温及以上温度范围,而零下极端低温环境中的相互作用尚未涉及.本文以疏水缔合聚丙烯酸钠(HMPA)为模型聚合物,研究了低温(-20～20°C)环境中其与两性离子表面活性剂N-(顺-二十二碳-13-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱(EDAB)在乙二醇/水混合溶剂中的相互作用及混合体系的流变性质.先后考察了HMPA溶解于纯水和乙二醇/水混合溶剂时的流变行为和HMPA-EDAB在乙二醇/水混合溶剂中的流变行为及自组装结构形貌.研究发现,加入50％(体积分数)的乙二醇会阻碍HMPA疏水支链形成缔合结构,减弱其增黏性能,但同时也会大幅降低体系的冰点.在HMPA-EDAB混合体系中,HMPA疏水支链会进入EDAB胶束内核自组装形成混合胶束.混合胶束的形貌取决于HMPA和EDAB的浓度及环境温度,进而影响体系的流变行为.零下的低温有助于EDAB形成蠕虫状胶束,因此HMPA与EDAB表现出更强的协同增效作用.

摘要： 研究了亲水和疏水SiO2纳米颗粒对油酸钠/碳酸钠蠕虫状胶束溶液流变性的影响.疏水纳米颗粒的加入显著增强了溶液的黏弹性;而亲水纳米颗粒则几乎没有效果.Maxwell模型计算结果表明,纳米颗粒与胶束形成交联而促进胶束轮廓长度的增加是疏水纳米颗粒提高溶液黏弹性的主要原因.考察了不同纳米流体的Zeta电位,结果显示纳米颗粒与表面活性剂分子之间的相互作用是形成颗粒-胶束交联结构的关键原因,直接决定着纳米颗粒提高溶液黏弹性.从数学模型计算结果来看,疏水纳米颗粒浓度越高,体系中交联结构的数目也越多,该结果与疏水纳米颗粒对溶液黏弹性的作用一致.

摘要： 在三次采油技术中,聚合物-表面活性剂二元复合驱技术被广泛应用.蠕虫状胶束是表面活性剂分子形成的特殊形态胶束,其兼有增黏性能和界面活性,形成的黏弹性体系被称为黏弹性表面活性剂.本文使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)复配构筑蠕虫状胶束体系VES?1,在矿化度为20000 mg/L、温度为35°C时,仍然具有良好的增黏性能;该体系与普通聚丙烯酰胺(HPAM)和疏水缔合聚合物(HAWP)混合后,能够增强体系黏度.驱油实验表明:HPAM、HAWP与蠕虫状胶束体系复配后,采收率分别增加4.3％和3.8％.

摘要： 本文利用十六烷基三甲基氢氧化铵和不同结构的甲氧基取代的肉桂酸衍生物构建了光响应蠕虫状胶束体系,研究了甲氧取代基的位置和数量对蠕虫状胶束结构与光响应性的影响.研究发现,肉桂酸衍生物通过将其芳香环插进胶束内核促进了蠕虫状胶束的形成.相较于甲氧基的位置,甲氧基的数量对所形成蠕虫胶束结构的影响更为显著,因为引入的甲氧基会增大表面活性剂与肉桂酸衍生物之间的空间位阻,不利于更大聚集体的形成.在光诱导蠕虫状胶束结构转变的过程中,甲氧基的取代位置则更为重要.总体而言,含有邻位甲氧基的肉桂酸衍生物体系的转变过程较快,而间位和对位甲氧基取代的肉桂酸衍生物体系的转变则较慢.

摘要： 蠕虫状胶束和小分子水凝胶是由具有粘弹性的三维网络构成.但它们具有不同的粘弹性.蠕虫状胶束以黏性为主,这主要是由暂时平衡的网络决定.凝胶以弹性为主,三维网状结构稳定.在某些情况下,蠕虫状的胶束通过网络结构的增强可以转化为凝胶.在我们之前的研究中发现由离子液体型表面活性剂1-十六烷基-3-辛基咪唑溴化铵([C16imC8]Br)形成的蠕虫状胶束在不含添加剂时,具有较高的粘弹性.非离子表面活性剂十二烷基聚氧四乙烯醚(Brij 30)的加入有望通过静电作用和疏水相互作用增强([C16imC8]Br蠕虫状胶束的粘弹性,促进蠕虫状胶束向凝胶的转变.利用流变学和冷冻刻蚀透射电镜研究了具有Brij 30的蠕虫状胶束的微观形貌和粘弹性随浓度的变化.采用流变学方法研究了Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的热稳定性和凝胶-溶胶转变温度.通过zeta电位测量和核磁共振研究了Brij 30和[C16imC8]Br之间的相互作用.在[C16imC8]Br的不同初始浓度下,Brij 30/[C16imC8]Br样品的粘弹性随Brij 30浓度的增大先增大后减小.在一定的Brij 30浓度下,Brij 30/[C16imC8]Br样品具有凝胶的流变特性.[C16imC8]Br (4.06％ (w,质量分数))/Brij 30凝胶的黏弹性最大值出现在Brij 30/[C16imC8]Br的摩尔比(Mr)为4.55时.Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的粘弹性与凝胶的活化能呈正相关.Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的凝胶-溶胶转变温度也随着Brij30浓度的增加先升高后降低.Brij 30/[C16imC8]Br (4.06％ (w))凝胶的最大值出现在Brij 30/[C16imC8]Br的摩尔比为2.93时.Brij 30浓度对Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的粘弹性、热稳定性和凝胶-溶胶转变温度有很大影响.zeta电位和核磁氢谱测量结果表明,电中性Brij 30分子在疏水作用下插入到[C16imC8]Br虫状胶束的栅栏层.它减少了[C16imC8]Br头基之间的静电斥力,这种斥力导致了蠕虫状胶束的快速生长和更强的网状结构的形成.最后,蠕虫状胶束转变成凝胶.所得结果将有助于更好地理解蠕虫状胶束与凝胶之间的关系,具有潜在的工业和技术应用价值.

摘要： 本文基于流变学和中子小角度散射法,研究了不含聚合物的普通支化的蠕虫状胶束和嵌有聚4-乙烯基吡啶的支化蠕虫状胶束的流变性能.研究结果表明无聚合物蠕虫状胶束的平台模量不受分支数增加的影响.同时,由于含有聚合物的蠕虫状胶束的轮廓长度较短,混合蠕虫状胶束平台模量较低.聚4-乙烯基吡啶有利于形成额外的分支,并且加速破坏/重组过程.该研究结果可为嵌入聚合物的蠕虫状胶束作为增稠剂提供理论依据.

摘要： 本文利用流变学和小角度中子散射法,研究了氯化钾对阴离子表面活性剂油酸钾的两种蠕虫状胶束的影响.在无聚合物体系中,盐的加入增强了蠕虫状胶束头团的排斥作用,弛豫时间的和零剪切粘度均下降.在含有聚合物的蠕虫状胶束中,盐的加入起到了相反的作用,零剪切粘度和弛豫时间均增大.聚合物分子将不同的胶束连接在一起,加入盐增强了蠕虫状胶束之间的排斥力.嵌入聚合物的蠕虫状胶束比无聚合物的蠕虫状胶束作为高盐含量的增稠剂效果更好

摘要： 采用流变学方法分别考察了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)质量分数、碳酸钠(Na2 CO3)质量分数、AES水解和温度对AES/Na2 CO3蠕虫状胶束溶液流变性能的影响.结果表明,Na2 CO3的加入可以促进AES蠕虫状胶束的生长.与氯化钠相比,碳酸钠对AES溶液的增黏机制更加复杂.碳酸钠加量小时,反离子Na+作用小而增黏能力弱;加量高的碳酸钠溶液碱性强,可拟制AES水解,导致活性分子数量增加,表现出较强的增黏能力.同时发现,缩短AES酸性水解时间,有利于改善蠕虫状胶束体系的黏弹性.随着温度升高,AES/Na2 CO3体系黏弹性逐渐减弱,超过70°C后,体系呈黏性流体.

摘要： 为了深入研究高温高盐油藏提高采收率的有效方法,探索高效黏弹性体系应用于该类油藏的可行性,在模拟的高温高盐油藏(矿化度20 000 mg/L,钙镁离子总浓度500 mg/L,油藏温度80 °C)条件下,通过向羧酸型芥酸酰胺基丙基甜菜碱(LJS)溶液中加入低浓度的聚合物HPAM,制得了黏弹性蠕虫状胶束体系,并进一步研究了盐度、温度、老化时间等影响因素.结果 表明,在模拟高温高盐油藏的苛刻条件下,黏弹性LJS/HPAM复合体系黏度达到37.22 mPa·s,油水界面张力降低到10-2 mN/m;在温度不变、提高盐度的条件下,LJS/HPAM复合体系的黏度和界面活性基本不变,即使老化90 d后,体系仍然表现出良好的稳定性.室内模拟驱油实验结果表明,该体系可以大幅度提高原油采收率,增幅达16.22％.研究结果为表面活性剂和聚合物复合体系在高温高盐油藏中的实际应用提供了指导和参考经验.

摘要： 蠕虫状胶束是一种线型结构的表面活性剂自组装聚集体。蠕虫状胶束又被称为“活的聚合物”,具有和聚合物溶液相似的流变行为,广泛应用于流变改性、摩擦减阻、油井增产等工业领域.但关于蠕虫状胶束与聚合物的流变性能对比却鲜有报道.本文乙以芥酸酰氧基-N,N,N-三甲基氯化铵(EDEC)自组装而成的蠕虫状胶束与聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDAC)为研究对象,通过剪切流变及拉伸流变对二者流变行为进行对比研究.动态流变表明,蠕虫状胶束和PDAC溶液均表现出粘弹性,弛豫时间大致相同.剪切黏度相近的条件下,PDAC具有更长的拉丝时间和表观拉伸黏度.说明PDAC溶液相比于EDEC溶液具有更高的抗拉伸能力、增黏性和黏弹性.温度升高,二者的剪切黏度及表观拉伸黏度均降低,但蠕虫状胶束相比于PDAC对温度更为敏感.

摘要： 蠕虫状胶束又被称为“活的聚合物”,是一种线型结构的表面活性剂自组装聚集体，具有和聚合物溶液相似的粘弹性,但关于蠕虫状胶束与聚合物的拉伸性能对比研究却鲜有报道.本文以芥酸酰氧乙基-N,N,N-三甲基氯化铵(EOTC)自组装而成的蠕虫状胶束与聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDAC)为研究对象,通过拉伸流变对二者拉伸流变行为进行表征.结果表明,蠕虫状胶束和PDAC溶液均表现相似的拉丝衰败过程,温度升高二者的拉丝断裂时间和拉伸黏度均减小,但蠕虫状胶束相比于PDAC温度更为敏感.剪切黏度相近的条件下,PDAC具有更长的拉丝时间和袁观拉伸黏度.说明PDAC溶液相比于EDEC溶液具有更高的抗拉伸能力.

摘要： 本文利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨和阴离子表面活性剂油酸钠制备了蠕虫状胶束.系统地研究了两表面活性剂的总浓度、混合比的变化对蠕虫状胶束体系稳态流变性及动态粘弹性的影响.结果表明,两表面活性剂的总浓度及混合比的变化导致表面活性剂之间的静电作用、疏水作用发生较大的变化,最终引起体系内部表面活性剂聚集体形态的差异.体系内蠕虫状胶束长度、体系结构复杂程度、蠕虫状胶束形成的网络结构的致密度等都影响着体系的流变行为.

摘要： 部分水解聚丙烯酰胺(HPAMs)被大量地用作三次采油中驱替液的增稠剂,表面活性剂在一定的条件下可以通过自组装形成蠕虫状胶束,具有与高分子相似的增稠的作用.本文在半径为1-10μm的毛细管中,分别考察了HPAMs与蠕虫状胶束的微观驱替行为,研究结果表示毛细管内腔的尺寸限制了这些非牛顿流体的增稠作用.随着毛细管半径的减小,聚合物溶液的剪切变稀越剧烈,甚至从非牛顿流体转变为牛顿流体的流体行为.结合驱替研究和超滤、电镜的结果,证明了高分子的缠绕结构在毛细管中己被破坏.通过对比驱替数据,蠕虫状胶束在毛细管中能够更大程度地保留宏观的粘度,提出表面活性剂能够通过自组装修复被破坏的缠绕结构,比高分子聚合物在微观有限空间中有更好的增稠能力.

摘要： 采用流变学方法研究了国内油田清洁压裂液常用的十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)表面活性剂与水杨酸钠(NaSal)体系形成蠕虫状胶束的最佳比例.利用纳米ZnO通过拟交联作用改性蠕虫状胶束溶液,提高体系粘度耐温剪切稳定性并优化了纳米ZnO的质量分数,分析了纳米ZnO对CTAC胶束的增黏耐温降的作用机理.研究结果表明,水杨酸钠与十六烷基三甲基氯化铵在摩尔比1.25:1时体系形成最大长度的蠕虫状胶束黏度达到最大.纳米ZnO的质量分数0.2％时增粘效果最好.纳米改性体系在90°C黏度保持在60mPa·S,长时间剪切黏度保持稳定,耐温耐剪切性能增强.纳米ZnO改性CTAC蠕虫状胶束溶液整体表现为弹性,通过Cole-Cole拟合证明了纳米改性体系符合Maxwell流体模型,是具有单一松弛时间的线性粘弹性流体.

摘要： 本文利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨和阴离子表面活性剂油酸钠制备了蠕虫状胶束.系统地研究了两表面活性剂的总浓度、混合比的变化对蠕虫状胶束体系稳态流变性及动态粘弹性的影响.结果表明,两表面活性剂的总浓度及混合比的变化导致表面活性剂之间的静电作用、疏水作用发生较大的变化,最终引起体系内部表面活性剂聚集体形态的差异.体系内蠕虫状胶束长度、体系结构复杂程度、蠕虫状胶束形成的网络结构的致密度等都影响着体系的流变行为.

摘要： 用流变学方法研究了当有机盐邻苯二甲酸氢钾(PHP)存在时,阳离子表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)胶束的形成、生长和其流变性质.首先测量体系的剪切黏度和剪切速率的关系,得到了蠕虫状胶束形成时各组分的浓度关系.从Cole-Cole图来看,得到曲线部分偏离Maxwell模型,说明该体系在一定条件下具有线性黏弹性.

摘要： 减阻用表面活性剂溶液是一种非牛顿流体,具有粘弹性.在众多表面活性剂溶液湍流减阻的机理假说中,de Gennes所提出的“黏弹说”是重要的假说,但是目前尚未得到验证.采用非平衡态粗粒化分子模拟中的Muller-Plathe算法,可以实现一个蠕虫状胶束的非拉伸弯曲变形和拉伸弯曲变形.对胶束能量和水分子溶剂能量进行分析,发现胶束在非拉伸变形和拉伸变形过程中均会从外界吸收能量,而在自然弛豫阶段,胶束释放的大部分能量都传递给了水分子.通过胶束和水分子之间的能量传递规律,可以从分子角度验证“黏弹说”的正确性.

摘要： 作为一类典型的两亲精细化学品,表面活性剂因其多变的分子结构和独特的聚集体形态而表现出丰富多彩的宏观性能,并因此在国民经济的众多领域得到应用和被誉为"工业味精".受制于水溶性,传统表面活性剂的疏水尾基长度一般介于C8和C16之间.近年,本研究团队利用油菜籽加工的副产物—长链(C16-C28)植物油酸为原料,制备了系列长链两性、非离子、阳离子、阴离子表面活性剂,系统研究了其水溶性、表面活性以及在溶液中的自组装行为,发现疏水尾链上含有不饱和双键可显著改善表面活性剂的溶解性,延长疏水尾链更有助于在水溶液中组装形成宏观上表现出粘弹性的蠕虫状胶束.考察了疏水尾链长度、性质以及亲水头基性质对蠕虫状胶束粘弹性的影响,重点研究了基于芥酸(C22)的超长链甜菜碱两性表面活性剂所形成蠕虫状胶束的性质,并利用部分长链表面活性剂构筑了具有pH开关、温度开关和CO2开关特性的智能型蠕虫状胶束.

摘要： 以十六烷基溴化铵(CTAB)和硝酸形成的虫状胶束为模板合成出纤维状介孔二氧化硅,并考察了正戊醇对介孔二氧化硅形态和孔结构的影响。用小角X射线衍射,氮气吸附脱附技术和扫描电镜表征了所得到的介孔二氧化硅。结果表明：1)纤维状介孔二氧化硅的数量随着CTAB与正戊醇摩尔比例的减小而减少,并且当CTAB与戊醇摩尔比例为1:3时得到了球状外形的介孔二氧化硅；2)当CTAB与正戊醇摩尔比例在1:1和1:2之间时,介孔二氧化硅的孔结构变得更加有序；随着CTAB与正戊醇摩尔比例的减小,相邻两条孔道中心之间的距离逐渐增大；3)当硝酸根离子浓度小于0.0275 mol/dm-3时,所得介孔二氧化硅为六方结构；4)当硝酸根离子浓度大于0.0275 mol/dm-3时,得到层状结构,且层状结构的层间距(d100)随硝酸根离子浓度的增加而增加。氢离子浓度对结构的转变没有影响。

摘要： 本发明提供了一种剪切增稠型蠕虫状胶束及其制备方法与应用。本发明通过合成羟磺基甜菜碱型两性表面活性剂，再将其与阴离子型表面活性剂及无机盐溶液混合，同时对阴离子型表面活性剂的摩尔分数以及两性表面活性剂与无机盐的浓度进行调控，制备了具有剪切增稠特性的蠕虫状胶束。通过上述方式，本发明能够保证制备的蠕虫状胶束具有剪切增稠的特性，使其能够作为剪切增稠型驱油剂应用于油藏开采中，在高速剪切条件下增大注入水的粘度，同时有效降低原油/注入水之间的界面张力，以满足实际应用的需求。且本发明提供的剪切增稠型蠕虫状胶束的原料易于合成与获取，制备过程工艺简单，各工艺参数调控方便，可控性强，具有较高的实际应用价值。

摘要： 本发明实施例公开了一种微米级超长钙基蠕虫状胶束模板，制备方法为：常温下，在可溶性钙盐的水溶液中加入非水溶性有机溶剂，搅拌均匀后再加入非离子型表面活性剂，再搅拌直至溶液变浑浊并观察表现为浊度稳定；此时利用蠕动泵滴加螯合剂，然后再滴加钠盐，直至粘度发生突变达到指定粘度，再滴加磷酸盐，搅拌充分后，得到高粘的微米级超长钙基蠕虫状胶束模板。微米级超长羟基钙磷灰石晶须以微米级超长钙基蠕虫状胶束模板为原料，工艺简单可靠，且微米级超长羟基钙磷灰石晶须尺寸一致性高、工艺窗口稳定。

摘要： 本发明公开了一种具有pH响应的高粘弹性表面活性剂蠕虫状胶束的制备方法，属于胶体界面化学领域。具体公开的是以两性表面活性剂α‑羧基十三烷基二甲基氧化胺和α‑羧基十五烷基二甲基氧化胺配制混合溶液，在25～70°C温度条件下，pH值在5.5～7.5区间内，两种表面活性剂的混合比在2/1～1/8范围内，总表面活性剂浓度达到1～10%时即可获得稳定区间较宽的高粘弹性的蠕虫状胶束。该蠕虫状胶束原料来源于天然油脂衍生物，制备方法简单，体系粘弹性能突出，产品温和无刺激，pH响应迅速，在环境保护、油田开采、纺织印染、工业清洗以及高档化妆品方面制备均有广阔的应用前景。

摘要： 本发明一种酸碱相互作用构建的表面活性剂形成的蠕虫状胶束及其制备，属于胶体与界面化学领域。本发明通过将短碳链二酸与N‑(3‑(二甲基氨基)丙基)硬脂酰胺，以摩尔比为1：2的配成水溶液，提供一种不需要合成的表面活性剂，这一表面活性剂在较低浓度下能够形成蠕虫状胶束体系，即使处于较高的温度(>60°C)时依然具有较高的粘度，且粘度能够达到104Pa·s以上，还有较好的耐温性和温敏性。制备方法省去了繁琐的合成步骤，减少了应用成本，并且拥有优异的流变性能。这使得它能够在日常生活领域和工业及技术领域有更好的应用。

摘要： 本发明提供一种基于蠕虫状胶束的含稀土元素复合物发光流体的制备方法。本发明方法包括步骤：将十四烷基二甲胺氧化物(C14DMAO)溶于水中，形成均一溶液后，加入2,5‑吡啶二羧酸(DPA)，混合均匀，得到蠕虫状胶束溶液；将水溶性稀土元素盐添加至步骤(1)制得的蠕虫状胶束溶液中，混合均匀后即得到含稀土元素复合物发光流体。本发明方法操作简单，对环境友好，所需要的原料价格低廉，易于获取；所制备的发光流体发光颜色可调(根据稀土元素添加种类而变化)，在水环境中具有卓越的分散性和PL稳定性。

摘要： 本发明公开了一种两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束及其制备方法，应用，其中两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束的结构如式(I)所示：其中，Y代表聚合度，取值55。该两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束具有良好的pH响应和温度响应，具有良好的机械性能和增稠性能，在油田化学中有很好的应用前景。

摘要： 本发明提供了一种剪切增稠型蠕虫状胶束及其制备方法与应用。本发明通过合成羟磺基甜菜碱型两性表面活性剂，再将其与阴离子型表面活性剂及无机盐溶液混合，同时对阴离子型表面活性剂的摩尔分数以及两性表面活性剂与无机盐的浓度进行调控，制备了具有剪切增稠特性的蠕虫状胶束。通过上述方式，本发明能够保证制备的蠕虫状胶束具有剪切增稠的特性，使其能够作为剪切增稠型驱油剂应用于油藏开采中，在高速剪切条件下增大注入水的粘度，同时有效降低原油/注入水之间的界面张力，以满足实际应用的需求。且本发明提供的剪切增稠型蠕虫状胶束的原料易于合成与获取，制备过程工艺简单，各工艺参数调控方便，可控性强，具有较高的实际应用价值。

摘要： 本发明涉及表面活性剂技术领域内一种高温增稠效应的gemini型咪唑表面活性剂、蠕虫状胶束及其应用，本发明的高温增稠效应的gemini型咪唑表面活性剂的分子式为：[Cn‑C2‑Cnim]Br2(n=16,18)。该gemini型咪唑表面活性剂在水中单组分条件下，所形成的蠕虫状胶束在高温下具有高的稳定性和黏弹性；其特有的结构，使其在水中不需要添加剂便可形具有高温增稠效应的蠕虫状胶束；并且[Cn‑C2‑Cnim]Br2(n=16,18)在水相中浓度为91～143 mmol∙L‑1时，在25～97°C温度范围内体系表现为热稳定性优异的蠕虫状胶束，使发明的[Cn‑C2‑Cnim]Br2(n=16,18)在水中形成的高温蠕虫状胶束，可作三次采油驱油剂、合成纳米材料的软模板、润滑剂等。

摘要： 本发明提供了一种蠕虫状胶束的检测方法，属于分析化学技术领域。本发明采用z‑ArN2+为化学探针物质，将长链探针加入到试验溶液中，用于探测界面区域，将短链探针加入不含表面活性剂的对照溶液中，通过上述方法测定探针和不同亲核试剂的选择性，将得到的产物用高效液相色谱法测定产率，利用短链探针的选择性转化为界面摩尔数，通过测定产物的产率检测蠕虫状胶束。本发明利用化学探针的方式检测蠕虫状胶束，本发明方法制备简单、成本低、可实现实时检测，具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种咪唑类表面活性剂及其形成的具有温度增稠效应的蠕虫状胶束。所述的可形成温度增稠型蠕虫状胶束的咪唑类表面活性剂为溴化1‑十八烷基‑3‑壬基咪唑，结构式为