疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiAC_(14))水溶液的黏度行为

采取前加碱二元胶束共聚-共水解法合成了三元疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十四胺)〔P(AM/NaAA/D iAC14)〕,研究了其水溶液的黏度行为。当x(D iAC14)=0.10%~0.40%时,在30℃、c(NaC l)=1 mo.lL-1水溶液中,P(AM/NaAA/D iAC14)的特性黏数[η]、黏均相对分子质量Mη、Huggins常数KH、平均线团密度ρequ分别为18.88~22.22 dL.g-1、9.98×106~12.24×106g.mol-1、0.117~0.299和0.112~0.132 g.dL-1;KH小于0.8,表明其分子内缔合作用较弱。P(AM/NaAA/D iAC14)在矿化度为19 334μg.g-1盐水溶液中的表观黏度随疏水单体摩尔分数的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低。在NaC、lCaC l2的离子强度分别为1.26×10-3~4.88×10-3mol.kg-1、1.073×10-4~5.28×10-4mol.kg-1的水溶液中,P(AM/NaAA/D iAC14)出现盐增黏现象,疏水单体摩尔分数越大,盐增黏效应越显著。随疏水单体摩尔分数的增加,临界缔合质量浓度(CAC)降低;与后加的十二烷基硫酸钠(SDS)〔ρ(SDS)=0~0.07 g.dL-1〕的疏水缔合作用增强,黏度增加的幅度增大。     

孪尾疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiC_8AM)水溶液的黏度行为

研究了胶束共聚法制备的孪尾疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/D iC8AM)的水溶液的黏度行为。当疏水单元摩尔分数为0.05%~0.40%时,P(AM/NaAA/D iC8AM)在30℃、c(NaC l)=1.000 mol/L水溶液中的特性黏数[η]为2 149~367 mL/g、Huggins常数KH为0.220~3.90;随疏水单元摩尔分数增加,特性黏数[η]减少、KH增加。在矿化度为19 334μg/g的盐水溶液中,P(AM/NaAA/D iC8AM)的表观黏度随疏水单元摩尔分数的增加而增加、随剪切速率的增加而降低。随疏水单元摩尔分数的增加,临界缔合质量浓度降低;与后加的SDS[ρ(SDS)=0~6.0 g/mL]的疏水缔合作用增强,黏度增加的幅度增大。表观黏度随温度的变化也与疏水单元摩尔分数有关,当x(H)=0.3%、温度升至45℃左右时,出现最大值。在NaC l、CaC l2的离子强度分别为1.26×10-3~4.88×10-3mol/kg、1.07×10-4~5.28×10-4mol/kg的水溶液中,出现盐增黏现象。     

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。     

单体N,N-双烯丙基十二胺的合成及其疏水缔合水溶性聚合物的性能

以双烯丙基胺和1-溴代十二烷为原料合成了疏水单体N,N-双烯丙基十二胺(DiAC12),采用前加碱二元单体胶束共聚-后水解法制备三元共聚物丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十二胺[P(AM/NaAA/DiAC12)],以芘为荧光探针,利用荧光光谱研究了P(AM/NaAA/DiAC12)在水溶液、1.000 mol/L NaCl水溶液中的缔合行为。结果表明,当疏水单元摩尔分数x(DiAC12)=0.10%～0.40%时,随聚合物浓度、疏水单体用量的增加,芘的I1/I3值减少,缔合作用增加。     

疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiAC14)的合成与性能

以双烯丙基胺和1-溴代十四烷为原料成了疏水单体N,N-双烯丙基-N-十四烷基胺(DiAC14);采取前加碱二元胶束共聚-共水解法合成了疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基-N-十四烷基胺共聚物[P(AM/NaAA/DiAC14)],研究了其在水溶液中的缔合行为.结果表明P(AM/NaAA/DiAC14)缔合行为取决于其Mη的大小、疏水单体摩尔分数及其嵌段长度和分布.     

表面活性剂对孪尾缔合聚合物水溶液表观黏度的影响

用黏度法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-二己基丙烯酰胺）[P（AM／NaAA／DiC6AM）]与十二烷基硫酸钠（SDS）、十六烷基三甲基溴化铵（CRAB）、OP-10的相互作用。结果表明,水溶液的表观黏度随SDS、CTAB质量浓度的增加急剧上升,超过一定浓度后水溶液黏度又急剧下降;黏度上升的幅度随疏水单体用量的增加、表面活性剂与疏水单体的摩尔比率（SMR值）的减小而增大;随水解度的增加,黏度上升的幅度较小。P（AM／NaAA／DiC6AM）的临界缔合浓度cac约为30g/mL,当加入SDS、CTAB时,能显著地降低。随OP-10质量浓度的增加,水溶液表观黏度几乎不变。表明P（AM／NaAA／DRAM）与SDS、CTAB的疏水缔合作用较强,而与OP-10的疏水缔合作用较弱。     

P(AM/NaAA/DiAC_n)与十二烷基硫酸钠的相互作用

以芘为荧光探针,用稳态荧光光谱法、粘度法研究了疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基N-烷基胺)[P(AM/NaAA/D iACn)(n=12,14,16)]与阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的疏水缔合行为。随SDS浓度的增加,I1/I3比值不断减小,得到SDS的临界胶束浓度(cm c)约为8×10-8mol/L。水溶液的表观粘度随SDS质量浓度的增加急剧上升,超过一定浓度后又急剧下降;粘度增加的幅度随疏水链长度增加。结果表明,P(AM/NaAA/D iACn)与SDS可形成混合胶束,发生较强的疏水缔合作用。     

孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二丁基丙烯酰胺共聚物的合成与性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,丙烯酰胺(AM)的水溶液为连续相,N,N-二丁基丙烯酰胺(DiC4AM)为分散相,采取先加碱共聚-共水解的方法合成了孪尾疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二丁基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA/DiC4AM)]。用FT IR1、H NMR对其结构、组成进行了表征和测定。用稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数[η]、Huggins常数KH。用芘荧光探针法及表观粘度法研究了大分子链间的疏水缔合作用,考察了疏水单体用量对其水溶液表观粘度的影响。     

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制备条件的研究

采取先加碱共聚-共水解的方法合成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)],用傅里叶变换光谱、1H-核磁共振及容量分析法对其结构进行了表征.反应10 h转化率可达92%,之后增加缓慢.水解度主要受水解时间的影响,受疏水单元摩尔分数的影响较小.还研究了疏水单元摩尔分数、总单体质量浓度、DM质量浓度、(NH4)2S2O8质量浓度、温度、SMR对P(AM/NaAA/DiC6AM)水溶液的表观黏度的影响.     

荧光探针研究P(AM/NaAA/DiC_8AM)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。     

表面活性剂对疏水改性丙烯酰胺共聚物增粘性能的影响

采用自由基胶束聚合法合成丙烯酰胺/丁基苯乙烯疏水缔合水溶性共聚物(PSAM),所用的十二烷基硫酸钠(SDS)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)能显著影响疏水单体在聚合产物中的含量,从而影响聚合物的溶液粘度,其中以SDS合成得到的产物的溶解性及增粘性能最好。另外,少量表面活性剂的加入能显著地提高聚合物亚浓溶液的粘度,在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、SDS和CTAB中,SDBS对聚合物亚浓溶液粘度的影响最大,其浓度为0.7 mmol/L时,0.3 g/dL PSAM溶液的表观粘度从237 mPa.s上升到981 mPa.s。     

AM_nBS_SSS三元疏水缔合聚合物PAnBS的合成及溶液性能研究

以对正丁基苯乙烯(nBS)、对乙烯基苯磺酸钠(SSS)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用自由基胶束聚合法合成了阴离子型三元疏水缔合聚合物PAnBS,用红外光谱法、紫外光谱法以及核磁共振氢谱法对共聚物的结构进行了表征;考察了不同反应条件对共聚物溶液表观黏度的影响,得到了具有较强增黏能力的聚合物合成工艺条件:nBS、SSS和引发剂用量分别为总单体摩尔分数的1.5%、9%和0.1%,总单体和表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在溶液中的质量分数分别为25%和6%,反应温度50℃,反应时间10 h。与相对分子质量(简称分子量,下同)1 970万、水解度19.43%的超高分子量部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,所得PAnBS在NaCl或CaCl2水溶液中具有更强的增黏能力;PAnBS在淡水或盐水溶液中于80℃下的耐老化性能优于超高分子量HPAM,表现出优良的耐温抗盐性能。     

几种阳离子度PDA共聚物的合成

以丙烯酰胺(AM)和工业单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(RH)复合物为引发体系,采取一次性加料方法,以特征黏度为考核指标,对几种阳离子度二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物PDA进行了制备工艺研究。通过正交优化等实验方法考察了单体起始质量分数、引发剂用量和聚合反应温度3个因素对选定的每一种阳离子度PDA共聚合反应结果的影响,得到了制备系列化具不同阳离子度PDA的各自最佳点的制备工艺条件,比较了在各阳离子度条件下,最佳制备工艺点时单体起始质量分数、引发剂用量和聚合反应温度的变化规律。结果表明,对于制备5%、10%、20%、30%和50%阳离子度的PDA产物,当单体起始质量分数分别为16%、18%、25%、35%和65%,引发剂用量占单体的质量分数分别为8.62×10-5、8.82×10-5、7.35×10-5、5.40×10-5和9.19×10-5,聚合反应温度分别为25、30、30、30℃和25℃时,特征黏度可分别达到17.0、15.0、11.6、9.0 dL/g和6.2 dL/g。此外还对共聚产物PDA进行了红外光谱结构表征。该工艺简单方便、清洁安全,适合于工业化生产。     

AM/AMPS/SMA三元共聚物的合成及其性能研究

采用自由基胶束聚合法制备了丙烯酰胺/甲基丙烯酸十八酯/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸三元疏水缔合共聚物(HAPAM),系统研究了HAPAM水溶液的流变行为。结果表明,在聚丙烯酰胺大分子主链上引入阴离子基团和疏水基团后。阴离子的电粘效应与疏水基团的疏水缔合作用相互协同作用,使得共聚物水溶液的粘度明显提高;盐溶液对疏水缔合作用的增强效应与阴离子基团的耐盐性相互结合,使HAPAM水溶液的抗盐性能得以明显提高;HAPAM在水溶液中可以有效的形成大量疏水微区,因而具有较好的耐温耐盐和增粘性能。