당사의 주요 제품: 아미노 실리콘, 블록 실리콘, 친수성 실리콘, 모든 실리콘 에멀젼, 습윤 마찰 견뢰도 향상제, 발수제(불소 무함유, 탄소 6, 탄소 8), 세척 화학 물질(ABS, 효소, 스판덱스 보호제, 망간 제거제) 주요 수출 국가: 인도, 파키스탄, 방글라데시, 터키, 인도네시아, 우즈베키스탄 등

 

제미니 4차 암모늄염 계면활성제의 산업적 응용

제미니 4차 암모늄염 계면활성제(양이온성 제미니 계면활성제라고도 함)는 연결기를 통해 두 개 이상의 단일 사슬 양이온성 계면활성제를 연결하는 새로운 유형의 계면활성제입니다. 제미니 4차 암모늄염 계면활성제의 특수 이중 N-말단 분자 구조는 고유한 물리화학적 특성을 부여합니다. 기존의 단일 사슬 4차 암모늄염과 비교하여, 제미니 4차 암모늄염은 우수한 표면/계면 활성, 항균 및 살균 특성, 그리고 독특한 유변학적 거동을 나타내며, 우수한 습윤성과 강력한 유화력을 가지고 있습니다.

제미니 4차 암모늄염 계면활성제는 현재 매우 뛰어난 응용 가치를 가지고 있으며 살균 및 소독, 유전, 금속 부식 방지, 섬유 인쇄 및 염색, 하수 처리, 신소재 등의 분야에서 널리 주목을 받고 있습니다.

 

살균 및 소독 분야의 응용

제미니 4차 암모늄염 계면활성제 분자에는 양전하를 띤 친수성 그룹 2개와 소수성 사슬 2개가 존재하기 때문에 기존의 단일 사슬 4차 암모늄염(1231 및 1227)에 비해 살균력이 더 강하고 독성이 낮으며 생물학적 활성이 넓고 수용성이 우수합니다.
응용 분야: ① 개인 관리 제품, 화장품 및 제지 산업의 살균 및 방식에서 큰 응용 가치가 있습니다. ② 산업용 냉각 순환수의 효율적인 살균제로 사용하여 파이프라인 막힘 및 장비 부식을 줄일 수 있습니다. ③ 유전에서 3차 석유 회수 시 부식 억제제(1227) 대체제로 사용하여 석유 파이프라인의 박테리아(황산염 환원 박테리아, 철 박테리아, 부생 박테리아 등)의 부식을 줄이고 박테리아 내성 문제를 해결합니다.

제미니 4차 암모늄염 계면활성제의 살균 및 소독 메커니즘: ① 제미니 4차 암모늄염 계면활성제는 분자 구조에 소수성 사슬이 두 개 있어 소수성기가 세균 세포의 지질층으로 침투하고 친수성기가 단백질층으로 침투하여 효소 불활성화 및 단백질 변성을 유발합니다. ② 분자 구조에 N 말단기가 두 개 포함되어 있으며 유도 하에 디사이클로4차 암모늄염 헤드 그룹의 양전하 밀도가 증가하여 계면활성제가 세균 표면에 흡착되기 쉬워 세균 세포벽의 투과성을 변화시켜 세포벽을 파열시켜 세균을 죽이는 효과를 얻습니다.

 

3차 석유 회수에 대한 응용

석유전의 깨끗한 파쇄액으로 사용

파쇄 유체는 석유 및 가스전의 파쇄 및 변형에 사용되는 작동 유체입니다. 주요 기능은 지표면에서 지층으로 고압을 전달하여 파쇄를 형성하고 지지체를 운반하는 것입니다. 구아검이나 히드록시에틸셀룰로오스와 같은 기존 파쇄제는 파쇄 부위에 잔류물을 남겨 지층을 손상시켜 투과율과 생산성을 저하시킬 수 있습니다. 제미니 4차 암모늄염 계면활성제는 고유한 유동 특성과 낮은 손상률로 인해 점탄성 계면활성제 파쇄 유체(VES)에 적용 가능성이 높습니다.

물 주입 우물의 화학적 감압 및 주입량 증가

장기간 물 주입 후, 물 주입공의 화학적 감압 및 보강은 액체 저항 효과, 물막이 손상, 점토 이동, 지층 스케일링, 그리고 광범위한 박테리아 증식으로 인해 심각한 저류층 막힘을 초래할 수 있습니다. 이 문제는 특히 시추공 근처 지역에서 두드러지게 나타나며, 높은 물 주입 압력과 불충분한 물 주입량을 초래합니다.

화학적 감압 및 주입 증강은 주로 4차 암모늄염을 함유한 감압 및 주입 증강제를 유정에 주입하여 유-물 계면장력을 감소시키고, 자민 효과를 완화하며, 유류 유동 용량을 증가시키는 것을 포함합니다. 암석 표면의 습윤성을 변화시켜 저류층의 친수성을 높이고 모세관력을 발생시킵니다. 점토 팽윤을 억제하고 지층의 손상을 줄입니다. 미생물의 성장을 억제하고 시추공 및 지층의 손상을 줄입니다. 주입수의 투과성을 개선하여 저투과율 유전에서 압력을 감소시키고 주입량을 증가시키는 목표를 달성합니다. 또한, 압력을 감소시키고 주입량을 증가시키는 기술은 일정한 유치환 효과를 갖습니다.

3차 석유 회수에 사용

기존의 단일 사슬 4차 암모늄염과 비교하여, 효율적인 화학 오일 치환제인 제미니 4차 암모늄염은 표면 활성이 우수하고 임계 미셀 농도가 낮습니다. 매우 낮은 농도에서도 유연한 선형 미셀을 형성하고 서로 얽혀 네트워크 구조를 형성할 수 있습니다. 용액 점도가 크게 증가하고 전단 유동화 특성을 보입니다. 이 제품의 특별한 유변학적 특성은 오일-물 유동 비율을 효과적으로 변화시키고, 영향을 받는 부피를 확장하며, 오일 치환 효율을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 이원성 4차 암모늄염을 포함하는 용액 시스템을 지층에 주입하면 오일과 물 사이의 계면 장력을 크게 감소시킬 뿐만 아니라(최대 10-3 mN/m), 오일의 유변학적 및 유화 특성을 변화시키고, 지층 표면의 습윤성(젖음 역전 발생)을 개선하며, 지층에 대한 오일의 부착력을 감소시키고, 오일 세척 능력을 크게 향상시킵니다. 또한, 비교적 안정적인 오일-물 에멀젼을 형성하여 유동 및 추출을 용이하게 합니다.

유체 에너지 절약 및 항력 감소제

세계 경제 성장에 따라 인류는 점점 더 심각한 에너지 위기에 직면하고 있습니다. 장거리 파이프라인 유체 운송 시 유체 흐름 마찰 저항을 줄이고 펌프장의 전력 소비를 줄이는 방법은 에너지 절약 및 항력 감소 기술 개발에 중요한 요소입니다.

유체 화학 항력 감소제를 추가하면 유동 과정의 저항을 크게 줄이고 펌프 소비량을 줄일 수 있는데, 이는 톰스 효과라고 알려진 현상입니다. 현재 가장 일반적으로 사용되는 항력 감소제는 폴리머와 계면활성제입니다. 폴리머는 펌프의 기계적 전단에 의해 사슬이 끊어지기 쉬워 항력 감소 성능이 약화되고 폐루프 시스템에는 적합하지 않습니다. 계면활성제 미셀은 자가 조립 특성을 가지고 있어 고속 전단 후 전단된 구조로 자발적으로 회복될 수 있습니다. 가역성이 우수하여 순환 및 비순환 유체 이송 시스템 모두에 적합합니다. 기존 계면활성제와 비교하여 제미니 계면활성제는 우수한 표면 활성과 자가 조립 특성을 가지고 있어 유체 항력 감소 시스템에 매우 적합합니다.

금속 부식 방지 분야의 응용

금속 부식은 금속 재료의 기계적 및 물리화학적 특성을 변화시켜 산업 생산 및 생활 시설에 상당한 경제적 손실을 초래할 수 있습니다. 제미니 4차 암모늄염 계면활성제는 기존의 단일 사슬 4차 암모늄염에 비해 금속 내식성이 더욱 뛰어나며, 고효율 및 무독성 특성을 보입니다. 이중 N-말단기의 강력한 정전기적 인력을 통해 금속 표면에 치밀한 흡착막을 형성하여 화학 매체에서 금속의 부식 거동을 크게 감소시킵니다. 현재 석유화학, 운송, 철강, 기계 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있습니다.

계면활성제에 의한 금속 부식 억제 메커니즘: 금속 표면은 일반적으로 음전하를 띱니다. 제미니 4차 암모늄염 계면활성제는 물에 용해되어 두 개의 전하를 띤 양이온으로 해리됩니다. 제미니 4차 암모늄염 계면활성제 이온은 정전기적 인력에 의해 금속 표면에 흡착되며, 소수성 그룹은 금속 표면에 치밀한 소수성 막을 형성하여 물이나 기타 내식성 물질이 금속과 접촉하지 않도록 효과적으로 분리하여 효율적인 금속 부식 억제 효과를 달성합니다.

 

섬유 인쇄 및 염색 산업에서의 응용

폴리에스터 직물의 알칼리 환원 촉진제 및 양이온 염료 염색 지연제로 사용 가능

제미니 4차 암모늄염은 폴리에스터 직물의 알칼리 환원 처리에 상당한 촉진 효과를 나타냅니다. 처리된 직물의 강도 손실은 비교적 적고, 직물의 드레이프성, 통기성 및 보습성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 양이온 염료로 처리된 섬유는 결정화도와 유리 전이 온도가 낮고 섬유 내부 구조가 비교적 느슨하여 흡착 속도가 빠릅니다. 염료에 첨가된 제미니 4차 암모늄염은 먼저 섬유 내부로 들어가 술폰산 음이온과 결합합니다. 양이온 염료가 들어간 후에는 염료와 치환되어 염료 흡착 속도를 늦추고 완염 효과를 나타냅니다. 왕룽샹(Wang Rongxiang) 등은 폴리에스터 직물의 알칼리 환원 촉진제 및 지연제에 이중 4차 암모늄염(mnm 유형)을 적용하여 이러한 유형의 이중 4차 암모늄염이 폴리에스터 직물의 알칼리 환원 처리에 상당한 촉진 효과를 나타냄을 확인했습니다. 마무리 후 원단의 성능이 좋으며, 기존의 단일 사슬 4차 암모늄염보다 성능이 현저히 우수합니다.

나일론 인쇄 도트를 개선하는 데 사용할 수 있습니다.

나일론은 산성 염료 인쇄 시 표면에 구멍이 생기기 쉬우며, 이는 직물 표면에 국부적인 응집으로 나타납니다. 적절한 쌍자엽 4차 암모늄염을 첨가하면 음이온성 염료와 쌍자엽 4차 암모늄염이 직물 표면에 공간적 네트워크 구조를 형성하여 인쇄 단계의 리프팅 또는 건조 과정에서 염료의 이동을 어렵게 하고 직물 점 발생을 방지합니다. 제미니 4차 암모늄염과 산성 염료 사이의 안정적인 상호작용은 인쇄된 점 발생을 줄이는 데 효과적입니다. 연구에 따르면 수산기를 함유하는 4차 암모늄염을 다른 첨가제와 함께 사용하면 나일론 인쇄 시 염료로 인한 구멍 발생을 제거할 수 있습니다.

면 및 리넨 직물 염색 공정에서의 저염 기술

면직물 염색 공정에서 다량의 무기염을 사용하면 폐수 처리에 큰 어려움이 따르며, 무염/저염/대체 알칼리 염색이 연구의 핫스팟이 되었습니다. 소량의 4차 암모늄염으로 면 섬유를 개질한 다음 지연 염색에 반응성 염료를 사용하면 무기염의 양을 크게 줄일 수 있어 비용 절감, 환경으로의 염분 오염 최소화, 제품 품질 향상에 도움이 됩니다. Jia Lihua 등은 에스테르 기반 4차 암모늄염을 첨가제로 사용하여 반응성 염료로 린넨 직물을 염색했습니다. 반응성 황색 M-3RE의 염료 흡수율과 고착율은 85% 이상에 도달했습니다. 이러한 유형의 4차 암모늄염으로 처리한 린넨 직물의 염색 성능은 기존 4차 암모늄염 CTAB보다 우수했으며, 염색률과 고착율이 각각 약 10% 증가했습니다.