1.4.3耐酸性

配制10 g/L的待測表面活性劑溶液，向玻璃樣口瓶中加入1 mL表面活性劑溶液，再分別加入不同質量濃度的鹽酸溶液，最后用蒸餾水補至10 mL。搖勻靜置一夜，在25℃下用Cary5000分光光度計對溶液進行透光率的測量。

1.4.4腐蝕性

根據(jù)GB/T 35759—2017《金屬清洗劑》中5.9節(jié)進行測定，對用240#砂紙打磨、乙醇漂洗、熱風吹干后的金屬試片進行稱重，記為m1。然后將其浸入4 g/L的表面活性劑溶液中，經過一段時間取出烘干，待冷卻至室溫稱重記為m2，通過觀察金屬試片的表面狀態(tài)變化以及腐蝕量來評測金屬清洗劑的腐蝕性。腐蝕量（w1）按mg表示，計算公式如下：

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)進行測定，將用240#砂紙打磨、乙醇漂洗過的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，稱量后的質量記為m2。

將3個盛有400 mL質量濃度為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，使其完全浸沒在溶液中。靜止浸沒3 min，使用擺洗機擺洗3 min。提出后用蒸餾水擺洗10次，放置在70℃的烘箱中30 min。帶冷卻至室溫后稱量，記為m3，計算其凈洗力（w2，%）。計算公式如下：

w2=m2?m3m2?m1×100%（2）

2結果與討論

2.1電噴物質譜結構表征

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質譜圖可以看出，離子峰m/z=519.59為失去一個鈉離子的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質譜圖

2.2紅外譜圖結構表征

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，說明產物為烷基二苯醚/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，這是由于MADS分子中含有2個磺酸基團，親水性強，分子間靜電斥力大，不利于膠束的形成，且在氣/液排列時分子疏松，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)應用中，水中含有大量的鹽類，例如在石油天然氣開采、海洋設備清洗或污水處理等場景中[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，說明MADS含量的提高有利于提高耐鹽性，這可能是由于無機鹽對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分子中的雙磺酸結構電荷密度大，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)過程中，表面活性劑會接觸到酸性環(huán)境，例如石油開采中的酸化處理、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時渾濁。混合磺酸鹽在結構上并沒有發(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程中難免會接觸到金屬設備及容器，存在潛在的腐蝕問題[11]。本研究選用LY12-BC2硬鋁、Z30一級鑄鐵、銅片、45號鋼、鎂片這5種不同的金屬試片來模擬不同的金屬環(huán)境，對LAS、DL-n系列、MADS表面活性劑溶液進行金屬腐蝕性測試。通過觀察試片外觀變化以及腐蝕量計算來確定金屬腐蝕性級別。

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

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)場景，探究其對LAS、DL-n系列、MADS表面活性劑溶液凈洗力的影響。實驗結果如表4所示，可以看出：對于人工油污，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；

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