背景及概述^[1][2]

有机阳离子化合物在石油工业中用途广泛，如在粘土处理剂、钻井液、完井液、酸化液中，压裂液3 次采油、油气田废水处理等方面都有广泛的应用并得到快速的发展；在保护油气层、减少地层伤害等方面也大量使用并取得了良好的效果。特别是有机小阳离子化合物，它在泥浆中能吸附在粘土表面，中和了粘土的部分负电荷，从而抑制了粘土膨胀，起到了良好的稳定作用。现国内已有生产并正在国内油田使用的有机阳离子有：二甲基烯丙基苯基氯化铵、甲基丙烯酰胺基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、2-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲基氯化铵等，它们在油田化学等领域中的使用效果都较好。阳离子如果体积较大，则空间位阻较大，作用速度较慢，同时也使作用后分子体积变大，防膨效果不一定理想。烯丙基三甲基氯化铵分子的特点是体积较小、空间位阻较小，实验测定，该化合物的粘土防膨率比二甲基烯丙基苯基氯化铵提高了15.3 %，粘土处理的有效性更好。同时也可以产生二分子聚合，成为双阳离子聚合物，其相对分子质量也不太大，能保持粘土处理剂的良好有效性。

应用^[2-4]

烯丙基三甲基氯化铵为有机阳离子化合物，在石油工业中用途广泛，如在粘土处理剂、钻井液、完井液、酸化液中，压裂液3 次采油、油气田废水处理等方面都有广泛的应用并得到快速的发展，其应用举例如下：

1. 制备PEDOT：PSS/壳聚糖/银纳米线功能化棉纤维，先后使用氢氧化钠、烯丙基三甲基氯化铵、PAMAM改性棉织物得到阳离子化棉织物，然后将阳离子化棉织物依次浸渍在端羟基超支化聚合物改性后的银纳米线溶液和PEDOT：PSS?壳聚糖混合溶液中进行层层自组装，最终得到PEDOT：PSS/壳聚糖/银纳米线功能化棉纤维。PEDOT：PSS?壳聚糖与银纳米线通过静电引力层层自组装牢固结合，赋予了棉纤维优异的导电、抗菌、抗紫外等性能，在纺织、服装、可穿戴设备、柔性导电器件等领域有重要的应用价值。

2. 制备氧化石墨烯/壳聚糖/银纳米线功能化棉纤维，使用氢氧化钠、烯聚氨酯原料丙基三甲基氯化铵、PAMAM改性棉织物得到阳离子化棉织物，然后将阳离子化棉织物依次浸渍在端羟基超支化聚合物改性后的银纳米线溶液和氧化石墨烯?壳聚糖混合溶液中进行自组装，最终得到氧化石墨烯/壳聚糖/银纳米线功能化棉纤维。氧化石墨烯?壳聚糖与银纳米线通过静电引力层层自组装牢固结合，赋予了棉纤维优异的导电、抗菌、抗紫外等性能，在纺织、服装、可穿戴设备、柔性导电器件等领域有重要的应用价值。

3. 制备一种绝缘抗腐蚀太阳能背板用材料，材料包括以下组分：PET，PVC，聚乙烯醇，硬脂酸锌，烯丙基三甲基氯化铵，抗氧剂，辅助抗氧剂，丁腈橡胶，二氧化硅，过氧乙烯树脂，邻苯二甲酸二丁酯，间苯二甲胺，水玻璃，丙二醇，棕榈酸异丙酯和二缩甘油醚二甲基丙烯酸酯。制备方法为将PET、PVC、聚乙烯醇、硬脂酸锌、烯丙基三甲基氯化铵、丁腈橡胶、二氧化硅、过氧乙烯树脂、邻苯二甲酸二丁酯、间苯二甲胺、水玻璃、丙二醇、棕榈酸异丙酯和二缩甘油醚二甲基丙烯酸酯混合均匀后转入反应釜，真空加热反应后再将剩余组分加入，于双螺杆挤出机挤出成型。本发明提供的材料具有优异的综合性能，可广泛用于太阳能背板材料中。

制备^[1]

烯丙基三甲基氯化铵合成反应式为

三甲胺的氮原子上带有一对孤电子，可以作为亲核试剂，而烯丙基氯中碳氯键的极化使得碳原子带部分正电荷，易受亲核试剂的进攻，从而发卡博特生亲核取代反应。因此该反应历程可以认为是按SN2 反应机理进行的，用下式表示。

具体步骤：准确称取33 %三甲胺溶液和烯丙基氯溶液，混合后加入三颈圆底磨口烧瓶中，再加入阻聚剂和抗氧剂，同时通入氮气保护。开启搅拌器，把温度恒定在50 ℃，反应时间定为5h 。反应完成后，将反应液过滤，含季铵盐的滤液加纯水配制成200.00mL 溶液待测。

主要参考资料

[1] 烯丙基三甲基氯化铵的合成及结构分析

[2] CN201710836975.1PEDOT：PSS/壳聚糖/银纳米线功能化棉纤维

[3] CN201710836978.5氧化石墨烯/壳聚糖/银纳米线功能化棉纤维

[4] CN201410649072.9一种绝缘抗腐蚀太阳能背板用材料及其制备方法