破乳剂的研究思路方法

2013-12-28
破乳剂的研究思路方法
  为了合成更高效的破乳剂可以对传统的乳化剂进行改性。其研究方法主要有“改头、换尾、加骨、接枝、扩链、交联、复配”等。 
(1)改头
改头是指改变起始剂,选择、设计和合成具有活泼氢起始剂的破乳剂。通常采用的起始剂有酚类、醇类、脂肪胺类、脂肪酸类等。随着研究的逐渐深入,人们采用的起始剂由原来的简单单一化逐渐转变为复杂多元化。
(2)换尾
  换尾是利用化学方法将聚合物的端基(-OH)进行酯化而得到新的破乳剂,此法可有效是增大聚合物的分子量。例如,用马来酸酐和胺反应制得的聚合物或者用马来酸酐对环氧乙烷或环氧丙烷共聚物进行酯化改性,得到的破乳剂适用于油包水型原油乳状液的破乳脱水。又如,采用苯甲酞氯、乙酸酐和系列羧酸类产品对聚醚类破乳剂进行酯化,或用松香酸、硫酸等作封尾剂,对聚醚类破乳剂进行酯化改性,会明显提高破乳剂的破乳效果。
(3)加骨
  加骨是通过在破乳剂分子中加入新的骨架而生成的一种新的破乳剂,以进一步提高原油破乳剂单剂的破乳性能。例如,在碱作催化剂的条件下,以正丁醇为起始剂,由环氧丙烷、环氧乙烷合成聚氧乙烯聚氧丙烯,然后加入乙氧基聚硅烷进行反应,得到的破乳剂不仅具有破乳脱水的功效,还具有防蜡、降粘的作用。 
(4)接枝
  接枝是利用特殊的化学反应使高分子量链上的某些官能团与其它化合物反应,从而在分子中引入一定分子量或具有特殊官能团的支链,增大分子量或局部改变分子的结构,使分子破乳效果增强。例如,将C3~C20的二元酸、二元酸酐或二元羧酸酯(如马来酸酐或其聚合物)和多乙烯多胺(至少有2个C和2~5个以上的氨基)进行缩聚反应,然后在碱催化下与环氧乙烷环氧丙烷或环氧丁烷反应,使N部分或全部被烷基化,得到的破乳剂分子结构就像在原来的缩聚产物分子上接上了一个个聚氧烯支链,该破乳剂既可以用于水包油型乳液,又可以用于油包水型乳液破乳。
(5)扩链
扩链是用双官能团活泼氢化合物作扩链剂,采用适当的化学方法,将分子量较低的聚合物连接起来,分子量则会成倍或成几十倍地增加,形成线形分子,以增强破乳效果。当预聚物存在三个以上的活泼官能团时,则有可能发生交联,生成网状的破乳剂。有的采用二元羧酸或二聚脂肪酸作扩链剂,或者用2-丁烯二酸、苯二酸作扩链剂,也有用四丙烯琥珀酸酐作扩链剂,对聚氧烯脂肪伯胺进行扩链,得到聚氧烯伯胺酷,这一系列的产物对油包水乳液都具有很好的破乳效果。
(6)交联
交联是利用交联剂,将很多高分子交联起来形成分子量更大的超高分子。作交联剂的试剂或预聚物至少有一种有三个以上的官能团。采用山梨糖醇、多乙烯多胺或甘油等作起始剂合成聚氧乙烯聚氧丙烯化合物,然后以多元醇或双环化合物作交联剂,合成的破乳剂具有制备简单、破乳效果好等优点。聚氧烯化合物与酚醛树脂进行轻微的交联,对原油乳液具有较好的破乳效果。但由于交联产物很难溶解,目前的应用还较少。
(7)复配 
各种表面活性剂具有协同效应,复配正是通过这一点,按一定的比例将各种具有不同功效的破乳剂混合,使破乳剂具有广泛的适应性,同时也为破乳剂的选择提供了更多的可能性;或者将破乳剂与不同的无机或有机添加剂进行混合,得到既具有破乳功效又具有其它效用如降粘、脱蜡等作用的破乳剂。例如,以一元胺或寡胺或多乙烯多胺或苯酚树脂或用胺改性后的烷基酚甲醛树脂为起始剂,合成系列聚氧烯聚合物A,烷氧基化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与乙烯的二元或三元共聚物B,一元胺或寡胺的烷氧基二元羧酸和环氧乙烷的共聚物进行缩合后的部分或全部季铵化产物C,以及上述化合物交联后的各类产物D,将A、B、C、D四大类中的各种化合物与助剂(如二元醇酯)进行复配,得到各种不同的破乳剂,这些破乳剂的破乳效果都很好。又如,RAK-5复配破乳剂,用多种起始剂、多种分子结构以及多种嵌段形式的破乳剂复配而成,亲油性与亲水性达到了一定的平衡,易于快速分散到油.水界面,对油包水、水包油以及圈套式多重乳液具有较好的脱水效果。