2結(jié)果與討論

2.1 CPFE的表面性能

25℃條件下，CPFE水溶液的表面張力與質(zhì)量濃度的關(guān)系曲線如圖1所示。

圖1 CPFE質(zhì)量濃度對水溶液表面張力的影響

由圖1可見，CPFE水溶液的表面張力隨質(zhì)量濃度的增加而降低，當(dāng)CPFE質(zhì)量濃度較低時，溶液的表面張力急劇下降，達(dá)到一定值后，表面張力下降速度減慢，曲線中出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的表面張力值所對應(yīng)的質(zhì)量濃度即為臨界膠束濃度(cmc)。從圖1中可以看出，CPFE的臨界膠束濃度是80 mg/L，對應(yīng)的表面張力值為17.38 mN/m。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該破乳劑具有較好的表面活性，能夠有效地降低油水界面張力及界面膜強(qiáng)度，具有較好的破乳性能。

2.2 CPFE的界面性能

45℃條件下,不同質(zhì)量濃度的CPFE溶液對大慶采油三廠原油體系的油-水界面張力的影響結(jié)果如圖2所示。

由圖2可見，CPFE破乳劑能夠有效地降低體系的油-水界面張力，當(dāng)CPFE質(zhì)量濃度為20 mg/L時，可將油-水界面張力降至2.85 mN/m；隨著CPFE質(zhì)量濃度的增大，油-水界面張力逐漸下降，表明原油乳狀液中加入破乳劑后界面膜原有的特性發(fā)生改變，且破乳劑在界面膜的吸附量隨CPFE質(zhì)量濃度的增加而增大，導(dǎo)致界面張力不斷降低，從圖2中還可以看出，當(dāng)破乳劑質(zhì)量濃度達(dá)到一定值后，界面張力下降變緩，最后趨于平衡，這說明隨破乳劑質(zhì)量濃度的增大，在界面的吸附達(dá)到飽和狀態(tài)，此時破乳劑的吸附與脫附達(dá)到了平衡，破乳劑在界面的吸附量不再增加，在油水界面形成新特性混合膜，混合膜的界面張力越低，破乳效果越好。當(dāng)CPFE質(zhì)量濃度大于40 mg/L時，油-水界面張力降至10-1數(shù)量級的低水平，表明該破乳劑具有較好的界面活性。

圖2 CPFE質(zhì)量濃度對油-水界面張力的影響

圖3為CPFE質(zhì)量濃度為40 mg/L時，不同溫度下大慶采油三廠原油體系的油-水界面張力。

圖3溫度對油-水界面張力的影響

由圖3可見，溫度對腰果酚醛樹脂嵌段聚醚破乳劑的界面活性有較大的影響，油-水界面張力隨著溫度的升高而增大，且油-水界面張力增大的幅度隨著溫度的升高而增大，從35℃升高至40℃時，體系油-水界面張力升高了0.01 mN/m，但從55℃升高至60℃時，體系油-水界面張力卻升高了0.04 mN/m。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度升高，表面活性劑分子與水分子之間的氫鍵變?nèi)?，親合力減小，致使表面活性劑的溶解性下降；此外，表面活性劑分子在油水界面上的吸附速度小于解吸速度，使得界面上的分子數(shù)量減小，界面張力增大，破乳效果變差。因此，該破乳劑適合在低溫環(huán)境下使用。

2.3油滴破裂速率常數(shù)

45℃條件下，不同CPFE破乳劑質(zhì)量濃度下測定了油滴的破裂速率常數(shù)，結(jié)果如圖4所示。

圖4 CPFE質(zhì)量濃度對油滴破裂速率常數(shù)的影響

由圖4可知，隨CPFE質(zhì)量濃度的增加，液膜破裂速率常數(shù)增大。液膜破裂速率常數(shù)增大表明液滴破裂速度加快。表面活性劑分子吸附在油滴與油水界面之間形成的水膜的兩個界面上，并且在界面上定向排列，使水膜穩(wěn)定性增強(qiáng)，破乳過程即為水膜的破壞消失過程。CPFE中含有大量的極性基團(tuán)，能夠與油滴表面的極性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附作用，頂替油滴表面原有的表面活性劑分子以及其他活性物質(zhì)，使油水界面膜強(qiáng)度下降，乳狀液實(shí)現(xiàn)破乳。

3結(jié)論

(1)合成的腰果酚醛樹脂嵌段聚醚CPFE具有較好的表面活性，能夠?qū)⒂?水界面張力降至10-1數(shù)量級，有效地減小了界面膜的強(qiáng)度，表現(xiàn)出較好的破乳性能。

(2)腰果酚醛樹脂嵌段聚醚CPFE的表面張力、界面張力及界面膜強(qiáng)度均隨其質(zhì)量濃度的增加而降低，即破乳性能隨其質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng)。

(3)隨著溫度的升高，腰果酚醛樹脂嵌段聚醚CPFE的界面張力增大，CPFE作為破乳劑適合在低溫環(huán)境下使用。