反相乳液聚合法制备一种新型两性共聚物

合成了一种新型两性单体甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丙磺酸胺盐(DM PS),用核磁共振对DM PS进行表征,并利用反相乳液聚合法,以过硫酸钾(K2S2O8)-四甲基乙二胺(TMEDA)为氧化还原引发剂、Span80试剂为乳化剂,DM PS两性单体与丙烯酰胺(AM)共聚制得具有反聚电解质性质的两性共聚物poly(AM-co-DM PS),考察了影响反相乳液聚合的因素。获得最佳反应条件:35℃,V(环己烷)∶V(水)=2∶3,ρ(Span80)=2.0g/dL,m(DM PS)∶m(AM)=0.30,ρ(DM PS+AM)=30g/dL,c(K2S2O8)=3.2mm ol/L,c(TMEDA)=4.0mm ol/L,在此条件下,两性共聚物的特性黏数为6.5dL/g,收率91%以上。     

一种新型水溶性丙烯酰胺三元聚合物磺酸盐的合成及评价

在过硫酸铵((NH4)2S2O8)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)氧化还原体系下合成了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)/N-烯丙基油酰胺(CON)三元共聚物。最佳反应条件为:单体配比m(AM)∶m(AMPS)=9∶1,CON加量0.33%,引发剂0.4%,pH值为7,温度40℃,反应8h。对AM/AMPS/CON共聚物进行了红外和特性黏数(621mL/g)表征;当NaCl质量浓度为12g/L时,AM/AMPS/CON三元共聚物的黏度保留率能达到36.67%,当MgCl2,CaCl2质量浓度为1.2 mg/L时,共聚物的黏度保留率分别为48.24%,41.75%;温度为120℃时,AM/AMPS/CON三元共聚物粘度保留率达43%。     

反相乳液聚合制备丙烯酰胺-丙烯酸铵共聚物

采用反相乳液聚合法,以液体石蜡为连续相、丙烯酰胺和丙烯酸水溶液为分散相、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,制备了丙烯酰胺(AM)-丙烯酸铵(AA)共聚物;考察了引发剂含量、单体AM含量、复合乳化剂Span-80与Tween-80的配比、聚合体系pH、聚合温度、油水比等对AM-AA共聚物性能的影响。较佳的聚合条件为:过硫酸铵占单体总质量的0.7%,AM占丙烯酸质量的40%～45%,m(油)∶m(水)=1.1,m(Span-80)∶m(Tween-80)=92∶8(Span-80和Tween-80复合乳化剂的亲水亲油平衡值约为5.2),聚合温度60～70℃,聚合体系pH约为9.0。在此条件下,制得的AM-AA共聚物的黏度较大,稳定性较好。     

丙烯酰胺/丙烯酸/N-烯丙基吗啉三元共聚驱油剂的合成及其性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和N-烯丙基吗啉(AMPL)为单体,(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化还原引发体系,制得AM/AA/AMPL新型水溶性共聚物。适宜的反应条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(AMPL)=7∶3∶0.01、溶液pH=7、单体总含量20%(w)、反应温度40℃。利用FTIR,1H NMR,13C NMR等方法研究了该共聚物的结构、性能及提高采收率能力。实验结果表明,AM/AA/AMPL共聚物具有良好的增黏性能、抗剪切性能和耐温耐盐性能。当质量浓度为3 000 mg/L时,AM/AA/AMPL共聚物溶液在剪切速率1 000 s-1、温度25℃下的黏度保留率为9.7%;在剪切速率170 s-1、温度80℃时的黏度保留率为92.3%。AM/AA/AMPL共聚物提高室内模拟原油的采收率能力优于部分水解聚丙烯酰胺。     

氟碳型两性聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及性能

疏水单体全氟辛基乙基丙烯酸酯(FM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)通过自由基胶束共聚合成了P(FM-AMPS-AM-DMC)四元共聚物,即氟碳型两性聚丙烯酰胺(FPAM)絮凝剂。实验结果表明,FPAM水溶液中存在强烈的分子间缔合作用;在共聚温度50℃、共聚时间8 h、引发剂w(过硫酸钾)=0.3%(占单体总质量)、w(AMPS)=15.0%(占单体总质量)、w(DMC)=8.0%(占单体总质量)、w(FM)=0.3%(占单体总质量)、n(乳化剂OP-10):n(FM)=10的条件下,合成的FPAM絮凝剂用于净化洗煤水、污泥脱水等均具有良好的效果,与无机絮凝剂聚合氯化铝复配的絮凝效果更好。     

AM/DMC阳离子共聚物的反相乳液聚合研究

以煤油作为连续相,Span-80、OP-10为乳化剂,通过反相乳液聚合法合成丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DMC)的阳离子共聚物,研究了引发剂用量、乳化剂含量、单体含量等条件的改变对共聚物特性粘数和相对分子质量的影响,确定最佳反应条件为:反应温度45 ℃,反应时间4 h,引发剂含量0.20%,乳化剂含量15%,n(AM):n(DMC)3:1,单体含量25%.     

阳离子絮凝剂的反相乳液聚合研究

以煤油作为连续相,Span-80、OP-10为乳化剂,通过反相乳液聚合法合成丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DMC)的阳离子共聚物。实验研究了引发剂用量、乳化剂浓度、单体浓度等条件的改变对共聚物特性粘数和相对分子质量的影响,确定出最佳反应条件:反应温度为45℃,反应时间为4h,引发剂浓度为0·20%,乳化剂用量为15%,单体配比(AM∶DMC)为3∶1,单体用量为25%。     

AM/AA/AMPS/NPAB四元共聚物驱油剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和1-烯丙氧基-4-壬基苯(NPAB)为单体,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发体系,制备了一种新型水溶性共聚物,并对该共聚物进行了红外和扫描电镜表征。适宜的共聚条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(AMPS)∶m(NPAB)=6∶4∶0.3∶0.02、pH=7、w(引发剂)=0.29%、单体总浓度20%、温度40℃。研究表明:2g/L的共聚物溶液表观黏度高达716.3mPa·s;在120℃时,共聚物溶液黏度保留率达到35.71%;MgCl2和CaCl2含量为2g/L时,共聚物溶液黏度保留率高达125.3和126.3mPa·s。该共聚物溶液可提高模拟原油的采收率。     

AM/AA/AMPS/NPAB四元共聚物驱油剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和1-烯丙氧基-4-壬基苯(NPAB)为单体,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发体系,制备了一种新型水溶性共聚物,并对该共聚物进行了红外和扫描电镜表征。适宜的共聚条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(AMPS)∶m(NPAB)=6∶4∶0.3∶0.02、pH=7、w(引发剂)=0.29%、单体总浓度20%、温度40℃。研究表明:2g/L的共聚物溶液表观黏度高达716.3mPa·s;在120℃时,共聚物溶液黏度保留率达到35.71%;MgCl2和CaCl2含量为2g/L时,共聚物溶液黏度保留率高达125.3和126.3mPa·s。该共聚物溶液可提高模拟原油的采收率。     

一种四元丙烯酰胺共聚物的合成及性能

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵(AQ_(12))和乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)为原料,采用水溶液自由基聚合法合成了ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物,通过正交实验确定合成的最佳反应条件,利用FTIR对合成的聚合物进行表征,考察了ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物溶液的性质。实验结果表明,合成ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物的最佳反应条件为:反应温度为10℃,引发剂浓度为0.05%(x),单体质量浓度为25%(w),n(AM)∶n(AMPS)∶n(AQ_(12))∶n(VTEO)=95∶3∶1∶4,最佳的pH为7,在此条件下合成的ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物具有一定的耐盐性和抗温性能。     

甲基丙烯酸二甲胺基乙酯-甲基丙烯酸甲酯乳液共聚合

以(NH4)2S2O8-Na2SO3为氧化还原体系,于40℃进行甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DM)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)二元乳液共聚,研究了引发剂、乳化剂、单体DM含量对聚合转化率的影响以及乳胶粒径的影响因素。动力学研究表明,聚合反应速率Rp与引发剂质量分数的0 5次方成正比,与单体DM质量分数的1 18次方成正比,乳化剂质量分数增大到某一值后Rp反而减小。透射电镜表明,乳胶粒径随单体DM含量增加而增大,随聚合温度升高,粒径增大。该体系以水相成核为主,采用滴加混合单体的方法,可以得到结构均匀的共聚物乳液。     

AM/SAMPS反相乳液聚合动力学

采用过硫酸铵 (NH4 ) 2 S2 O8为引发剂 ,失水山梨醇酐单油酸酯 (Span -80 )为乳化剂 ,研究了丙烯酰胺 (AM )与2 -丙烯酰胺基 -2 -甲基丙磺酸钠 (SAMPS)反相乳液聚合的反应动力学。得到如下动力学表达式 :Rp∝ [(NH4 ) 2 S2 O8]0 .4 8[SAMPS]0 .62 [AM ]1.18[Span -80 ]- 0 .70聚合反应起始阶段和自动加速阶段的活化能分别为 55kJ·mol- 1和 32kJ·mol- 1。讨论了引发与成核机理。     

丙烯酰胺与2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵在柠檬酸钾溶液中的沉淀聚合

以(NH4)2S2O8-Na2SO3为氧化还原引发剂,通过非离子单体丙烯酰胺(AM)与阳离子单体2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在柠檬酸钾溶液中的沉淀聚合,制备了阳离子聚电解质聚(2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-丙烯酰胺)[P(DMC-AM)]。利用溶解度参数原理,得知聚合物[P(DMC-AM)]在柠檬酸钾溶液中的溶解量远小于单体的溶解量,同时探讨了聚合物[P(DMC-AM)]在柠檬酸钾溶液中沉淀分离的机理。通过考察单体总转化率的影响因素,得到最佳的反应条件:柠檬酸钾质量分数57%,m((NH4)2S2O8)∶m(Na2SO3)=1∶1,引发剂总质量分数0.10%,单体总质量分数3%,单体配比m(DMC)∶m(AM)=3∶1,反应温度50℃,反应时间2h。在此条件下,DMC和AM的总转化率为86.4%。通过红外光谱分析验证,所得聚合物为[P(DMC-AM)]。     

石蜡/丙烯酸核壳聚合乳液特性粘数的研究

采用半连续单体乳液滴加法聚合法,以石蜡(PF)为种子、丙烯酸(AA)为壳,制备石蜡/丙烯酸(PFAA)核壳聚合乳液。以乳液特性粘数([η])为评价指标,利用正交实验L9(34)筛选最佳工艺条件。考察了反应温度θ、反应时间t、引发剂K2S2O8用量和单体AA用量对PFAA乳液[η]的影响。结果表明,影响乳液[η]因素的大小顺序为θ>t>w(K2S2O8)>w(AA),较优的工艺条件:θ=70～75℃,t=2h,w(K2S2O8)=0.16%～0.20%,w(AA)=16.5%～18.0%。     

新型两性离子共聚物(AM/DEPS)的合成与评价

海上油田在应用聚合物驱油技术时,现有聚合物在海水中黏度低、不易溶解,不能满足海洋平台在线配制驱替液的要求。为此,以丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二乙基丙磺酸盐（DEPS）为共聚单体,采用反相乳液聚合法合成了新型两性离子共聚物（AM/DEPS）。通过红外光谱和氢核磁共振谱分析了共聚物（AM/DEPS）的结构,结果表明,该共聚物分子链中含有丙烯酰胺、DEPS链节,两性离子单体DEPS被引入到了共聚物分子链中。考察了单体DEPS摩尔分数、乳化剂、引发剂、反应温度等对共聚物特性黏数的影响,确定最佳共聚反应条件为:反应温度25~30℃,引发剂用量0.08%,乳化剂与油相质量比1:8,单体DEPS摩尔分数2.5%。共聚物（AM/DEPS）的抗盐增黏性及溶解性评价结果表明,该共聚合物乳液在海水中可快速溶解,且具有优异的抗盐增黏效应,能满足海洋平台上用海水直接在线配制驱替液的要求。      

硅烷化氟代聚丙烯酸酯乳液的制备及其疏水性

将甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二醇酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷在阳/非离子复合乳化剂和引发剂过硫酸铵的作用下进行乳液聚合,制得了硅烷化氟代聚丙烯酸酯乳液(FLHDV)。用FTIR、SEM、XPS和接触角测定仪分别对FLHDV的结构、成膜形态、膜表面的化学元素组成和疏水性进行了表征。表征结果显示,FLHDV具有良好的成膜性,硅氧烷的加入能增大FLHDV的交联度及其在涤纶纤维表面的结合牢度,赋予了涤纶织物优异的疏水性,使其由亲水性织物转变为高疏水性织物,与水的接触角可达到142.5°。     

反相乳液聚合合成AM/DMDAAC阳离子共聚物

以丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,用反相乳液聚合法合成了AM/DMDAAC阳离子共聚物,利用单因素实验分别研究了引发剂种类、引发剂用量、单体用量、nAM∶nDMDAAC、反应时间、反应温度等合成条件对共聚物的特性粘数和阳离子度的影响。确定出了最佳反应条件为:nAM∶nDMDAAC=2∶1,单体总质量分数30%,反应温度45℃,pH=7,反应时间5~6h。     

新型阳离子聚丙烯酰胺微粒的研究Ⅰ.合成与表征

选择Span80 Tween80复合乳化剂 ,K2 S2 O8-Na2 SO3 氧化还原引发剂 ,进行丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(ADQUAT)、丙烯酰胺 (AM)、N ,N′-亚甲基双丙烯酰胺三元反相微乳液共聚。研究了AM、ADQUAT、乳化剂及引发剂用量、搅拌速率和聚合温度对单体转化率及产物透光率的影响 ,表征了产物的粒径大小及其分布。     

丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物絮凝剂的合成及性能研究

采用反相乳液聚合法,合成丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物絮凝剂,共聚单体丙烯酰胺与丙烯酸投料的摩尔比为1∶1,考察了单体浓度、引发剂浓度、乳化剂用量、亲水亲油平衡值(HLB值)、油水体积比及乙二胺四乙酸二钠用量对共聚物特性粘数([η])的影响。实验结果表明,在单体用量为52g/mL(以每毫升水中单体的克数计)、油水体积比为1.5时,体系最稳定;氧化剂的浓度为3.3mmol/L时,共聚物特性粘数最大;在HLB值为5.30、乳化剂质量浓度为4.5g/mL时,絮凝效果最好;乙二胺四乙酸二钠用量(占单体的质量)的最佳值为0.24%,共聚物特性粘数达到最大。