疏水改性剂：芥酸酰胺丙基二甲基叔胺

介绍

芥酸酰胺丙基二甲基叔胺（Erucylamide Propyl Dimethyl Amine，简称EUPD）是一种有机化合物，通常用作表面活性剂、乳化剂或润滑剂。它是由芥酸（Erucic acid）的酰胺与丙基二甲基叔胺（Propyl Dimethyl Amine）组成。由于分子中同时含有酰胺基团和叔胺基团，它可能表现出一定的极性和亲水性，同时也具有一定的疏水性。外观通常为无色至淡黄色的液体或固体。它可溶于多种有机溶剂，如水、醇、酮等。

图一 芥酸酰胺丙基二甲基叔胺

疏水改性剂

改性剂的合成原理见图二。在60% (wt/wt) 乙醇/水溶液中加入一定量芥酸酰胺丙基二甲基叔胺, 用冰醋酸调节体系的pH至6.0数7.0, 升温至60℃后少量多次滴加环氧氯丙烷, 滴加时间控制在1 h, 继续反应3 h后得到改性剂3-氯-2-羟丙基芥酸酰胺醋酸铵 (见图二) 。将CMHEC粉末悬浮于90% (wt/wt) 乙醇/水溶液中, 30℃条件下滴入一定量氢氧化钠溶液碱化反应30 min, 然后升温至80℃, 加入改性剂后再继续反应2 h, 产物分别用80%乙醇和无水乙醇进行洗涤, 抽滤, 干燥后得到改性产物 (ED-CMHEC) 。

图二 改性纤维素的合成原理

用改性的芥酸酰胺丙基二甲基叔胺对CMHEC进行了疏水改性, 首次制备得到了改性产物芥酸酰胺丙基二甲基叔胺疏水改性纤维素ED-CMHEC。该产物水溶液表现出更强的增稠性能、剪切变稀性、触变性和黏弹性, 表明在纤维素分子中引入疏水基团能够有效加强纤维素水溶液的内部结构, 有利于其作为压裂液稠化剂的使用。此外, ED-CMHEC溶液在酸性环境 (pH=3数4) 下与有机锆交联剂FAC-201 (用量0.2%) 交联形成的凝胶黏度是改性前的2.4倍, 证明通过疏水缔合作用溶液的交联性能也得到了显著提高, 弥补了纤维素本身增稠能力弱、交联性能差的缺点[1,2]。

参考文献

[1]樊悦,金浩,方波,等.芥酸酰胺丙基二甲基叔胺改性纤维素溶液的流变性能与交联性能[J].油田化学,2019,36(02):209-214.

[2]杨晓武,秋列维,王钊,等.芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺盐的流变性能[J].陕西科技大学学报(自然科学版),2015,33(05):89-93.