星形聚丙烯酸钠的合成及动力学研究

以二羟基二过碘酸合铜(Ⅲ)钾(简称DPC)为氧化剂与季戊四醇二聚体(简称DPE)组成氧化还原体系,在碱性介质中引发丙烯酸钠(简称AA-Na)通过自由基聚合得到了星形聚丙烯酸钠(简称SSPAA-Na)。合成工艺条件为:反应温度35℃,反应时间1 h,单体浓度c(AA-Na)=1.0 mol/L,氧化剂浓度c(DPC)=1.4×10-3mol/L,还原剂浓度c(DPE)=1.0×10-4mol/L,反应体系pH=13.0。测定不同反应条件对聚合反应速率和动力学的影响,得到聚合反应的动力学方程为:Rp=kc(AA-Na)2.0c(DPC)1.97c(DPE)0.31,反应活化能为38.6 kJ/mol。通过红外光谱、核磁共振氢谱等对聚合物结构进行了表征。     

单电子转移活性自由基聚合制备星形丙烯酰胺-对苯乙烯磺酸钠共聚物

以丙烯酰胺(AM)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,四氯化碳(CCl_4)为引发剂,以铜粉/三(N,N-二甲基氨基乙基)胺(Cu~0/Me_6-TREN)为催化剂,采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)方法,在25℃水溶液中制备了四臂星形二元共聚物P(AM-SSS)。采用红外光谱法、核磁共振对合成的共聚物进行分析表征,并考察了催化体系用量、引发剂用量、引发温度及功能单体AM与SSS的用量等因素对聚合物黏均分子量M_η的影响,同时测定了不同浓度盐溶液中聚合物溶液的表观黏度。结果表明:在引发温度25℃、单体AM与SSS的摩尔比为680:20、引发剂质量分数0.068%、催化体系占单体的质量分数为0.7%的条件下,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到176万,聚合反应产率最高可达89%;此外,与Mg~(2+)相比,Na~+对该聚丙烯酰胺表观黏度的影响更为显著。     

单电子转移活性自由基聚合法制备表面活性聚合物及性能

以丙烯酰胺(AM)和α-烯基磺酸钠(AOS)为功能单体,2-氯丙酰胺(CPA)为引发剂,采用单电子转移自由基聚合方法,制备无规二元共聚物PAM-co-PAOS。结果表明,最佳工艺条件为c(单体)=2.5 mol/L,n(单体)∶n(CPA)∶n(CuBr)∶n(Me₆TREN)=769∶1.2∶1∶3.8;m(AOS)∶m(AM+AOS)=3.5%。对表面活性聚合物PAM-co-PAOS进行性能研究,在大庆模拟盐水中具有较好的增黏性及表面活性。     

基于单电子转移活性自由基聚合制备星形丙烯酰胺三元共聚物

采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)方法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体原料,Cu0粉为催化剂,四氯化碳(CCl4)为引发剂,三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为配体,在水溶液中实现了星形三元共聚物P(AM-AMPS-NVP)的合成。通过IR与13 C-NMR分析,证明所得聚合物是目标产物。通过系列实验,考察了催化剂用量、引发剂用量、配体用量及w(单体)和单体物质的量比对三元共聚物P(AM-AMPS-NVP)聚合反应的影响。结果表明,得到共聚物的最佳制备条件为引发温度25.0℃,单体n(AM)∶n(AMPS)∶n(NVP)=8.5∶1∶0.5,反应物溶液中w(单体)=25%,引发剂w(CCl4)=0.082%、催化剂w(Cu0)=0.019 0%、配体w(Me6-TREN)=0.073%时,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到227万。     

一种钻井液用有机高分子絮凝剂的反相乳液法制备

用环己烷作为连续相,Span80/OP10作为复合乳化剂,KPS-TMEDA作氧化还原引发剂,在室温通过反相乳液聚合法制备了黏均相对分子质量大于700万的丙烯酰胺(AM)与丙烯酸钾(AA-K)的稳定共聚物胶乳,并研究了聚合温度、引发剂浓度、单体浓度及配比对聚合物黏均相对分子质量的影响。反应条件:c(KPS)=1 7×10-3mol/L,c(monomer)=3 5～5 5mol/L,n(AA-K)/n(AM)=0 1,温度20～30℃较适宜。对聚合物胶乳的絮凝及泥浆的应用效果进行了评价,发现效果明显,应用方便。     

荧光探针研究P(AM/NaAA/DiC8AM)在水溶液中的缔合行为

以芘为荧光探针研究了孪尾疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二正辛基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA/D iC8AM)]在二次蒸馏水、c(NaC l)=1 mol/L水溶液中的荧光光谱。当x(疏水单体)=0.10%~0.40%、表面活性剂与疏水单体的摩尔比(SMR)为20~70、x(丙烯酸)=20%~40%、ρ(聚合物)=5~50 g/mL时,I1/I3值为1.76~1.25。表明疏水基团间存在疏水缔合相互作用,且随疏水单体用量、聚合物质量浓度及介质极性的增加,和丙烯酸用量、SMR值的减少,芘的I1/I3值降低,疏水缔合作用增强。     

四臂星型聚合物P（tBMA-Br）4的ATRP合成与动力学研究

以二溴异丁酸季戊四醇四酯(PT-Br)为引发剂,N,N,N’,N″,N″-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体,CuCl为催化剂,在DMF中使tBMA进行ATRP反应,得到了末端带有溴原子的星形聚合物P(tBMA-Br)4。在NaOH存在的条件下进行水解,水解后聚合物的分子量接近水解前的1/4,表明所合成的聚合物四臂长度基本相同,为聚甲基丙烯酸叔丁酯星形聚合物。     

含咪唑啉基偕胺肟化聚合物合成及其对Cu(Ⅱ)吸附性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯腈(AN)、1-(2-N-烯丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉(NIPA)为原料,制备了咪唑啉基偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA。对其进行了FTIR、SEM和TG表征。通过静态吸附实验考察了pH、吸附时间、溶液初始浓度对聚合物AM/AO/NIPA和吸附剂聚丙烯酰胺(PAM)吸附低浓度Cu~(2+)过程的影响,并探讨了吸附机理。结果表明:聚合物AM/AO/NIPA的Cu~(2+)吸附容量受溶液pH影响不大;当聚合物AM/AO/NIPA加入量为0.05 g时,在30℃、pH=5、吸附3 h后,对Cu~(2+)质量浓度为100 mg/L的溶液吸附达到平衡,此时吸附容量为37.32 mg/g;整个吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主;对Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能较好拟合。通过Langmuir模型拟合计算得到,偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA的Cu~(2+)饱和吸附量为267.38 mg/g,是相同条件下吸附剂PAM饱和吸附量的3倍以上。AM/AO/NIPA循环使用4次后,吸附量保留率高达92.99%。     

AM/[APy]Br共聚物黏土抑制剂的制备及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和溴化N-烯丙基吡啶([APy]Br)为单体,制备了一种离子液体聚合物黏土抑制剂AM/[APy]Br。通过单因素实验法确定了最佳反应条件为:m(AM)∶m([APy]Br)=15∶1,w(引发剂)=0.8%,其中,n(K2S2O8)∶n(Na HSO3)=1∶1,反应温度50℃。并对AM/[APy]Br进行了FTIR和1HNMR表征,对其性能进行了评价。结果表明,在室温下,2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液防膨率为80.90%,当温度为90℃时,其防膨率仍达77.97%;2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液与0.3 mol/L KCl溶液复配后,防膨率可达96.20%;与0.2 mol/L KCl溶液复配后,防膨率高于0.3 mol/L KCl溶液,复配溶液经4次冲刷,防膨率仍可达76.17%;占溶液总质量3.0%AM/[APy]Br与3.0%KCl复配溶液浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.57 nm)明显优于单独使用同等浓度KCl浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.62 nm)。     

AM/[APy]Br共聚物粘土抑制剂的制备及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和溴化N-烯丙基吡啶([APy]Br)为单体,制备了一种离子液体聚合物黏土抑制剂AM/[APy]Br。通过单因素实验法确定了最佳反应条件为:m(AM)∶m([APy]Br)=15∶1,w(引发剂)=0.8%,其中,n(K2S2O8)∶n(Na HSO3)=1∶1,反应温度50℃。并对AM/[APy]Br进行了FTIR和1HNMR表征,对其性能进行了评价。结果表明,在室温下,2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液防膨率为80.90%,当温度为90℃时,其防膨率仍达77.97%;2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液与0.3 mol/L KCl溶液复配后,防膨率可达96.20%;与0.2 mol/L KCl溶液复配后,防膨率高于0.3 mol/L KCl溶液,复配溶液经4次冲刷,防膨率仍可达76.17%;占溶液总质量3.0%AM/[APy]Br与3.0%KCl复配溶液浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.57 nm)明显优于单独使用同等浓度KCl浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.62 nm)。     

浅谈氧化铝生产中的标准滴定溶液

在一些氧化铝生产分析资料中,c(HCl)=0.3226mol/L、c(NaOH)=0.3226mol/L、c(EDTA)=0.006260mol/L、c(EDTA)=0.09800mol/L、c[Zn(NO3)2]=0.01960mol/L、c[Zn(NO3)2]=0.03226mol/L等六种标准滴定溶液的浓度值第四位有效数字存在错误。一些单位按上述浓度值来配制和标定标准滴定溶液,使用的计算公式与根据标准滴定溶液的浓度值推导出来的不符,这就造成了铝土矿和铝酸钠溶液分析结果的误差。     

孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二己基丙烯酰胺共聚物水溶液的黏度行为

采用先加碱共聚-共水解方法制备了孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N 二己基丙烯酰胺共聚物[P(AM/NaAA/DiC6AM)],经容量滴定法测试,P(AM/NaAA/DiC6AM)的水解度=14 37%～15 80%,接近理论水解度15%。当x(疏水单元)=0 0641%～0 372%时,P(AM/NaAA/DiC6AM)在c(NaNO3)=1 000mol/L水溶液中的特性粘数[η]值为12 60～10 33dL/g、Huggins常数值为0 83～1 39。P(AM/NaAA/DiC6AM)在矿化度为19334μg/g盐水溶液中的表观黏度随疏水单元摩尔分数的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低。在ρ(NaCl)=2～10g/dL、ρ(CaCl2)=0 2～1 0g/dL的水溶液中,出现盐增黏现象;且疏水单元摩尔分数越高,盐增黏效应越显著。P(AM/NaAA/DiC6AM)的疏水单元摩尔分数越高,与后加的SDS[ρ(SDS)=0～0 050g/dL]的疏水缔合作用越强,溶液的增黏效果越明显。     

两性絮凝剂P(AM/AMPS/DMDAAC)的合成及应用

以过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂，采用水溶液自由基聚合反应合成了丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的共聚物，可用作两性絮凝剂。研究了单体物质的量比和质量分数、反应温度等对聚合反应的影响。当n(AM)：n(AMPS)：n(DMDAAC)=8：1：1，单体质量分数为30％，反应温度为50℃时合成的聚合物热稳定性高，用于净化洗煤水、污泥脱水等都有良好的效果，与无机絮凝剂复配效果更好。     

磺基甜菜碱型两性离子聚合物的合成

以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)和1,3-丙基磺内酯为原料,在55℃下反应20 h,合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸盐(DMAPS);并在盐溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行自由基共聚合反应,获得了净电荷为零的磺基甜菜碱型两性离子共聚物P(AM-DMAPS);采用红外光谱对共聚物进行表征;考察了总单体的质量分数、单体摩尔分数、引发剂用量、反应时间、反应温度、c(NaCl)以及氧化剂与还原剂的物质的量比等因素对聚合反应的影响;获得最佳反应条件:总单体的质量分数25%,x(DMAPS)=5%,w(引发剂)=0.03%,反应时间10 h,反应温度25℃,c(盐)=0.5 mol/L,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1.4∶1。在此条件下获得的共聚物特性粘数为18.5 mL/g。     

AM/NVP/N-MAM三元共聚物驱油剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠[(NH4)2S2O8-NaHSO3]为氧化还原引发剂,合成了一种水溶性共聚物AM/NVP/N-MAM。确定了最佳反应条件:m(AM)∶m(NVP)∶m(N-MAM)=80∶9∶2.5,pH为9,温度60℃,引发剂加量0.3%。对AM/NVP/N-MAM共聚物进行了红外结构表征,确立了聚合物的结构。与部分水解聚丙烯酰胺相比,该聚合物具有较好的抗剪切耐温性(1 000 s-1:其粘度保留率达17.52%;120℃:其粘度保留率达22.6%)。当NaCl、CaCl2、MgCl2浓度分别为12 000,1 200,1 200 mg/L时,该聚合物粘度保留率分别可达到25.34%,22.21%,23.89%。此外,相对于水驱,该聚合物可提高采收率12.63%(聚合物浓度1 750 mg/L)。     

偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物电解质研究

以偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物〔P(VdF-HFP)〕、LiClO4/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸乙烯酯(EC)或LiPF6/EC/DMC/碳酸二乙酯(DEC)和纳米SiO2为原料,用自然挥发法和相转移法制成聚合物电解质膜。测试结果表明:对LiClO4/DMC/EC体系,c(LiClO4)=1mol/L,w(SiO2)=7%时,室温(21℃)电导率达最大值2 81mS/cm,72℃时达9 6mS/cm;对LiPF6/EC/DMC/DEC体系,c(LiPF6)=1mol/L,m〔P(VdF-HFP)〕∶m(SiO2)=3∶2时,室温电导率为3 68mS/cm,72℃时达13 8mS/cm。扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)结果表明,电解质膜为非晶态的多孔结构,纳米SiO2粉末掺入可使微孔的数目明显增多,孔隙率增加,孔分布更均匀;傅里叶红外光谱(FTIR)结果显示,P(VdF-HFP)、增塑剂与LiClO4间存在相互作用。     

联醇后铜洗工艺操作探讨

1 铜液成分 根据碳化法合成氨流程生产碳酸氢铵的多年生产实践,在变换气中CO含量(3～3.8)％,碳化气中CO_2含量≤0.2％,H_2S含量<0.01g/m~3的情况下,制定了铜洗工段铜液成分,其中总铜含量:2～2.5mol/L;高价铜(Cu~(++))含量:0.3～0.4mol/L;铜比(Cu~(+)/Cu~(++)):5～8;总氨含量:9～12mol/L;醋酸含量:2.2～2.7mol/L;残余CO_2含量:0.8～1.2mol/L。以保证铜洗气中CO+CO_2含量≤25×10~(-6)。铜液成分的上述指标不仅符合生产实际需要,而且确保了生产安全稳定长周期满负荷经济运行。     

二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物的结构表征及应用

在引发剂过硫酸铵 (APS)的作用下 ,二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)和丙烯酰胺 (AM)通过共聚合反应合成了一种新的阳离子型聚合物。在n(DMDAAC)∶n(AM) =2∶1、c(APS) =2 0×1 0 - 2 mol L、t=60℃、t=3h的条件下 ,所得共聚物的阳离子度 (聚合物链节中阳离子单体的链节所占摩尔分数 )为 45%、相对分子质量为 4 7× 1 0 6 、产率达 96%。用红外光谱对聚合物的结构进行了表征 ,同时对聚合物的絮凝与脱水作用也进行了实验。     

新型马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸甲酯共聚物的阻垢特性研究

将马来酸酐(MAH)与苯酚于室温下混合得到一种电荷转移配合物(简称CTC),用此配合物与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸甲酯(MA)按摩尔比1∶1∶1,采用偶氮二异丁腈为引发剂,在反应温度55℃,反应时间2 h,引发剂用量为0.3%较为缓和的条件下进行聚合反应,得到马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸甲酯三元共聚物(MAH/AM/MA)阻垢剂。结果表明,该阻垢剂对碳酸钙和磷酸钙均具有优异的阻垢性能,阻垢剂浓度为130 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达到100%;阻垢剂浓度为7 mg/L时,对磷酸钙的阻垢率可达到100%。     

β-环糊精手性流动相HPLC法拆分α-环己基扁桃酸对映体

以β 环糊精为手性流动相添加剂,于C18柱高效液相色谱上建立了α 环己基扁桃酸对映体的拆分方法。调整流动相配比,使其S型与R型对映体保留时间分别由文献值70min和85min缩短到7 83min和8 83min。最佳拆分条件为:β 环糊精浓度为9 5mmol/L;流动相组成及其比例为V〔c(KH2PO4)=0 075mol/L水溶液〕∶V(乙醇)∶V(乙腈)=65∶20∶15;流量为1mL/min;温度为室温。