阴离子双子表面活性剂分子结构对其溶液黏度影响及机理

为优选耐高温清洁压裂液增黏剂，用流变仪考察了分子结构、温度变化对阴离子双子表面活性剂溶液黏度的影响，并用扫描电镜研究了其溶液微观结构变化，探讨了其对溶液黏度的影响机理。结果表明，间隔基团碳数s=2，疏水链碳数m=12或14时，亲水头基类型对其双子表面活性剂溶液黏度影响呈现相同规律（羧酸盐>磺酸盐>硫酸酯盐）；间隔基团碳数s=2时，疏水链碳数增加，羧酸盐双子表面活性剂溶液黏度增大，磺酸盐双子表面活性剂溶液黏度呈波动上升；疏水链碳数相同时，间隔基团碳数增加，磺酸盐双子表面活性剂溶液黏度先增大后减小，羧酸盐双子表面活性剂溶液则黏度减小，其中DS18-3-18和DC16-2-16增黏效果好；温度升高，DS18-3-18和DC16-2-16溶液黏度下降，但90℃时DS18-3-18溶液黏度(13.25mPa.s)大于DC16-2-16。微观结构研究表明，间隔基团碳数增大(s=2、3、4)，DS18-s-18溶液胶束结构依次由球状变为片状直至球状，导致溶液黏度先增后降。温度升高，DS18-3-18溶液中片状胶束数目或堆积密度呈下降趋势，至90℃时，溶液中仍有联结完好的片状胶束存在，因此DS18-3-18具有较好的耐温增黏性