Gemini表面活性剂项目可行性研究报告.doc

Gemini表面活性剂项目可行性研究报告 表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。 双子(Gemini)表面活性剂的定义是通过连接基团将两个两亲体在头基处或仅靠头基处连接（键合）起来的化合物。 为开发和利用该类产品，本报告仅为针对研发、生产与销售这一材料所进行的可行性论证报告。 一.项目背景和现状分析 表面活性剂近年来蓬勃发展随着全球环保意识的增强，人们一直致力于探索并合成具有高表面活性的新型表面活性剂。一种性能卓越的崭新表面活性剂Geminis 应运而生。双子表面活性剂的研究最早始于20世纪70年代。1971年Bunton等人合成了一族新型两亲分子，其分子结构顺序为:长的碳氢链、离子头基、联结基团、第二个离子头基、第二个碳氢链，并且把它作为相转移催化剂使用，结果发现它比普通的阳离子表面活性剂具有更高的催化效率。 1988年后，日本Oskaa大学的Ok曲鲜络和他的同事们合成并研究了柔性联结基的若干双烷烃链表面活性剂。然而真正系统开展这类新型表面活性剂研究工作则是从1991年开始。该年Emery大学的Menger教授和Lihua等人合成并研究了刚性联结基团的双烷烃链表面活性剂，并给这种类型表面活性剂起名为 Gemini surfactants Gemini 在天文学上的意思为双子星座，以此形象地表达这类表面活性剂的分子结构特点。我国学者赵国玺也因此将其译为“双子表面活性剂”。 从此人们开始真正系统地开展了这方面的研究工作。目前国外已经合成出了一系列阴离子、阳离子、非离子及两性型等品种。这类表面活性剂具有优良的水溶性、较高的表面活性、协同效应良好以及其他的独特性能。 现在，许多功能性产品如Gemini型表面活性剂、螯合型表面活性剂、可裂解型表面活性剂、可聚合型表面活性剂等不断被推出并获得广泛应用。其中，Gemini型表面活性剂因其独特的结构，成为当前表面活性剂领域的研究热点。特别是烷基二苯醚二磺酸钠最为业界关注，并获得工业界的认同。然而该产品在全球市场上主要由美国氰特、法国罗地亚、美国陶氏化学三家公司垄断，国内每年进口量为3000-5000吨。??? 大连化工研究设计院研究人员发现，文献报道中有关烷基二苯醚二磺酸钠的合成方法，都是以二苯醚与烷基化试剂为原料通过烷基化反应来制得，存在原料来源有限、烷基化过程中原料转化率较低、副反应影响产品质量并且烷基化过程对设备要求较高等缺点，国内也因难以克服这些技术难点至今未能实现该产品的工业化生产。为此该院开辟了一条全新的工艺路线，避免了烷基化反应，从而避免了影响产品质量副产物的生成，生产出纯度相当高的产品。 目前，烷基二苯醚二磺酸钠在乳化聚合工业上已得到了广泛应用，同时也用作印染、匀染剂，农药润湿剂、展着剂、渗透剂和流动剂，洗涤剂配方中的润湿剂、偶联剂和稳定剂等。特别是其具有的高温稳定性和抗电解质能力，使其在三次采油、土壤净化、亚表面修复等方面的潜在应用更引起人们的关注。 Gemini型表面活性剂是由两个或两个以上相同或几乎相同的两亲分子，在其头基或靠近头基处由连接基团通过化学键连接在一起构成的，一般有两种类型 二.发展前景 Gemini 表面活性剂作为一种新型分子其特殊的结构决定其独特的性能。Gemini 表面活性剂独特的性能决定了其广泛的应用前景将其用在纳米材料制备生物技术三次采油等领域必将带来良好的经济价值。尽管双子型表面活性剂具有一般表面活性剂不可比拟的优点,但是由于价格相对昂贵,难以大规模推广。所以Gemini 表面活性剂是一类性能卓越的新型表面活性剂其性能和应用都有待进一步研究和开发，利用廉价原料合成Gemini 表面活性剂是其合成研究的一个方向，也是关系其是否能实现工业化的决定因素另外随着人们环保意识的增强以天然油脂及淀粉合成绿色Gemini也是研究的一个重要方向。具有广泛的商业应用前景。目前国内外对该类表面活性剂的研究十分活跃，但因其种类繁多，合成方法各异，因此它的合成研究还没有像传统的表面活性剂那样具有系统性，特别是在提高性/价比方面还有大量的工作要做，其发展前途未可限量。 三．技术方案 3.1阳离子Gemini 表面活性剂的合成 阳离子Gemini 表面活性剂在国外倍受关注主要着眼于含氮表面活性剂它们具有生