1.4.3耐酸性

配制10 g/L的待測(cè)表面活性劑溶液，向玻璃樣口瓶中加入1 mL表面活性劑溶液，再分別加入不同質(zhì)量濃度的鹽酸溶液，最后用蒸餾水補(bǔ)至10 mL。搖勻靜置一夜，在25℃下用Cary5000分光光度計(jì)對(duì)溶液進(jìn)行透光率的測(cè)量。

1.4.4腐蝕性

根據(jù)GB/T 35759—2017《金屬清洗劑》中5.9節(jié)進(jìn)行測(cè)定，對(duì)用240#砂紙打磨、乙醇漂洗、熱風(fēng)吹干后的金屬試片進(jìn)行稱重，記為m1。然后將其浸入4 g/L的表面活性劑溶液中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間取出烘干，待冷卻至室溫稱重記為m2，通過(guò)觀察金屬試片的表面狀態(tài)變化以及腐蝕量來(lái)評(píng)測(cè)金屬清洗劑的腐蝕性。腐蝕量（w1）按mg表示，計(jì)算公式如下：

w1=（m1-m2）×1 000（1）

1.4.5凈洗力

根據(jù)GB/T 35759—2017《金屬清洗劑》中5.7節(jié)進(jìn)行測(cè)定，將用240#砂紙打磨、乙醇漂洗過(guò)的50 mm×25 mm×5 mm的1Cr18Ni9Ti不銹鋼試片放入40℃的烘箱中干燥30 min，冷卻至室溫進(jìn)行稱量m1。隨后平放在濾紙上，將油污均勻涂抹在規(guī)定區(qū)域，將非規(guī)定區(qū)域沾染油污擦拭，稱量后的質(zhì)量記為m2。

將3個(gè)盛有400 mL質(zhì)量濃度為4 g/L表面活性劑溶液的燒杯放在80℃的恒溫水浴鍋中，使用吊鉤將涂抹油污的不銹鋼片放在燒杯的橫梁上，使其完全浸沒(méi)在溶液中。靜止浸沒(méi)3 min，使用擺洗機(jī)擺洗3 min。提出后用蒸餾水?dāng)[洗10次，放置在70℃的烘箱中30 min。帶冷卻至室溫后稱量，記為m3，計(jì)算其凈洗力（w2，%）。計(jì)算公式如下：

w2=m2?m3m2?m1×100%（2）

2結(jié)果與討論

2.1電噴物質(zhì)譜結(jié)構(gòu)表征

以DL-5為例，MADS的分子量M1=542，LAS為碳鏈C10~13的混合物，M分別是318，332，346，360。由圖1質(zhì)譜圖可以看出，離子峰m/z=519.59為失去一個(gè)鈉離子的MADS；離子峰m/z=296.75，310.62，324.86，338.72分別為失去一個(gè)鈉離子的C10~13烷基苯磺酸鹽，證明確為烷基二苯醚/烷基苯混合磺酸鹽。

圖1 DL-5質(zhì)譜圖

2.2紅外譜圖結(jié)構(gòu)表征

圖2為DL-5紅外光譜圖，由圖中可以看出，1 126和1 190 cm-1處是磺酸基的特征吸收峰；2 964，2 933，2 860 cm-1為-CH3與-CH2的特征吸收峰；1 242 cm-1為二苯醚醚鍵的特征吸收峰，說(shuō)明產(chǎn)物為烷基二苯醚/烷基苯混合磺酸鹽。

圖2 DL-5紅外光譜分析結(jié)果

2.3靜態(tài)表面張力

表2給出了混合磺酸鹽的臨界膠束濃度（cmc）和cmc時(shí)的表面張力（γcmc），可以看出，LAS展現(xiàn)出最佳的表面活性，隨著混合磺酸鹽中MADS含量的增加，cmc和γcmc呈增加趨勢(shì)，這是由于MADS分子中含有2個(gè)磺酸基團(tuán)，親水性強(qiáng)，分子間靜電斥力大，不利于膠束的形成，且在氣/液排列時(shí)分子疏松，裸漏的-CH3密度小，即γcmc較高。

表2表面活性

2.4耐鹽性

在許多工業(yè)應(yīng)用中，水中含有大量的鹽類，例如在石油天然氣開(kāi)采、海洋設(shè)備清洗或污水處理等場(chǎng)景中[2,7]。耐鹽型表面活性劑能夠保持在高鹽環(huán)境下的化學(xué)穩(wěn)定性，避免沉淀或失效，確保其清洗能力不受影響，因此探究表面活性劑的耐鹽性有重要意義。圖3給出了LAS、DL-n、MADS的耐鹽性透光率圖，可以看出，LAS的耐鹽性最差，20 g/L NaCl時(shí)溶液渾濁，而MADS的耐鹽性最好，隨著混合磺酸鹽中MADS含量的增加，混合磺酸鹽的耐鹽性呈升高趨勢(shì)，說(shuō)明MADS含量的提高有利于提高耐鹽性，這可能是由于無(wú)機(jī)鹽對(duì)陰離子表面活性劑的作用體現(xiàn)在離子頭基水化層的破壞作用，MADS分子中的雙磺酸結(jié)構(gòu)電荷密度大，屏蔽了NaCl的作用。

圖3表面活性劑耐鹽性透光率圖

2.5耐酸性

在許多工業(yè)過(guò)程中，表面活性劑會(huì)接觸到酸性環(huán)境，例如石油開(kāi)采中的酸化處理、金屬表面處理、酸性清洗劑等[8-10]。研究表面活性劑的耐酸性可以確保這些產(chǎn)品在酸性條件下仍能保持穩(wěn)定性和功能性，從而避免在苛刻條件下失效或分解。磺酸基團(tuán)為C-S鍵，與硫酸鹽類表面活性劑（如AES）相比，在酸性條件下較穩(wěn)定，不易分解。圖4給出了LAS、DL-n、MADS的耐酸性透光率圖，可以看出，隨著混合磺酸鹽中烷基二苯醚含量的增加，耐酸性逐漸增加。LAS耐酸性最差，MADS的耐酸性最好，在270 g/L時(shí)渾濁。混合磺酸鹽在結(jié)構(gòu)上并沒(méi)有發(fā)生破壞，發(fā)生渾濁是由于聚集體形態(tài)發(fā)生了變化，從而體現(xiàn)出溶液渾濁的現(xiàn)象。

圖4表面活性劑耐酸性透光率圖

2.6腐蝕性

表面活性劑在使用過(guò)程中難免會(huì)接觸到金屬設(shè)備及容器，存在潛在的腐蝕問(wèn)題[11]。本研究選用LY12-BC2硬鋁、Z30一級(jí)鑄鐵、銅片、45號(hào)鋼、鎂片這5種不同的金屬試片來(lái)模擬不同的金屬環(huán)境，對(duì)LAS、DL-n系列、MADS表面活性劑溶液進(jìn)行金屬腐蝕性測(cè)試。通過(guò)觀察試片外觀變化以及腐蝕量計(jì)算來(lái)確定金屬腐蝕性級(jí)別。

表面活性劑溶液對(duì)5種金屬試片的腐蝕性測(cè)試結(jié)果如表3所示，可以看出：對(duì)LY12-BC2硬鋁、Z30一級(jí)鑄鐵以及銅片，隨著混合磺酸鹽中MADS含量的增多，腐蝕量無(wú)明顯差異；對(duì)于45號(hào)鋼及鎂片，隨著混合磺酸鹽中MADS含量的增多，腐蝕量呈降低趨勢(shì)。

表3金屬腐蝕性

2.7凈洗力

金屬凈洗力是指表面活性劑溶液在金屬表面去除污垢、油脂或其他污染物的能力，表面活性劑的金屬凈洗力直接影響其在工業(yè)清洗中的效果[12,13]。本研究選擇人工油污、抗氧防銹液壓油以及拉伸油模擬不同的工業(yè)場(chǎng)景，探究其對(duì)LAS、DL-n系列、MADS表面活性劑溶液凈洗力的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示，可以看出：對(duì)于人工油污，隨著混合磺酸鹽中MADS含量的增多，凈洗力整體差異不大，都維持在90%以上；對(duì)于抗氧防銹液壓油與拉伸油，隨著混合磺酸鹽中MADS含量的增多，表面活性劑溶液親水性增加，對(duì)抗氧防銹液壓油、拉伸油乳化能力下降，凈洗力逐漸降低。

表4金屬凈洗力

3結(jié)論

本研究采用SO3膜式磺化工藝，制備了烷基二苯醚/烷基苯混合磺酸鹽DL-n，測(cè)定了混合磺酸鹽的表面張力、耐酸性、耐鹽性、腐蝕性和凈洗力；隨著混合磺酸鹽中MADS含量的增加，性能變化如下：

1）cmc增加，混合磺酸鹽的表面張力高于LAS；

2）耐鹽性與耐酸性逐漸增強(qiáng)；

3）混合磺酸鹽對(duì)LY12-BC2硬鋁、Z30一級(jí)鑄鐵、銅片的腐蝕性及人工油污的凈洗力無(wú)顯著影響；對(duì)45號(hào)鋼及鎂片的腐蝕性、防銹液壓油和拉伸油的凈洗力呈下降趨勢(shì)。