疏水改性丙烯酰胺共聚物在水溶液中的缔合

罗丹明B荧光探针发现丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BST)/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(NaAMPS)共聚物(PASA)在0.05 g/dL水溶液中疏水微区的黏度已较大,说明PASA具有强的疏水缔合效应。动态光散射结果表明,PASA在0.005 g/dL极稀溶液中,主要以单分子存在,部分单分子链发生了分子内缔合;在0.01 g/dL~0.2 g/dL范围内,溶液中均有构象伸展和卷曲的单分子存在,粒径有单分子区和疏水缔合区;当共聚物浓度增加为0.3 g/dL时,流体力学半径分布为单分散,只有缔合体存在。随着分子中疏水链段含量的增加,0.1 g/dL PASA溶液的疏水缔合体(Rh:2800 nm~5000 nm)的数量增加,溶液黏度显著升高。     

疏水缔合丙烯酰胺共聚物浓度对其在水溶液中聚集态的影响

通过荧光探针研究了丙烯酰胺(AM)-苯乙烯衍生物(STD)-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(NaAMPS)共聚物(PASA)在溶液中的疏水缔合作用。结果表明．PASA在淡水和盐水中均具有强的疏水缔合效应,盐的加入使疏水缔合结构更紧密。0．3g／dL PASA在淡水和盐水中的I1/I3值分别为1.23和1．05。环境扫描电镜(ESEM)的研究结果表明,0．05g／dL PASA在淡水中已形成了连续的物理交联网络,使其具有优异的增粘能力。盐的加入破坏了交联网络结构,形成紧密的球形、椭球形和棒状聚集体,使溶液粘度下降。     

AM-STD-NaAMPS三元疏水缔合共聚物的表征及耐热性能

以自制的疏水单体苯乙烯衍生物(STD)和丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(NaAMPS)为原料,合成了三元疏水缔合水溶液共聚物PASA。用红外光谱、核磁共振1H谱和DSC分析证实了共聚物的结构,采用元素分析测定了聚合物的组成,通过原子力显微镜对聚合物溶液形态的表征,证实了PASA水溶液疏水微区的存在。TG分析显示PASA具有优良的耐热性能,其分解温度高达312℃。PASA浓度为0.1g/dL时,表观粘度达208mPa.s,表明了其聚合物具有优良的增粘能力。     

荧光探针研究温敏大分子单体在水溶液中的热缔合行为

通过芘荧光探针研究了基于双丙酮丙烯酰胺(DAAM)的新型温敏大分子单体在溶液中的热缔合行为。结果表明,温敏大分单体的临界缔合浓度(CAC)取决于丙烯酰胺(AM)与DAAM的组成比。DAAM的比例越大,CAC就越低;随着温敏大分子单体中DAAM的含量、大分子单体浓度和溶液pH的增加,芘的I1/I3值降低,疏水缔合作用增强,且温度越高,I1/I3值越低,呈现明显的热缔合行为。温敏大分单体的热缔合行为随组成、浓度和pH变化的这种性质有可能在新型温敏聚合物及凝胶的合成设计上获得应用。     

含氟丙烯酰胺共聚物的合成及性能

为制备性能较好的疏水缔合聚合物,以1H,1H,2H,2H-十七氟癸烷丙烯酸酯(HFA)为疏水单体,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为水溶性单体,采用胶束聚合法合成了含氟丙烯酰胺共聚物(FPAM)。使用红外、荧光、扫描电镜等方法对FPAM结构进行表征,研究了FPAM的耐温、抗盐及抗剪切性能。结果表明,聚合产物结构与疏水单体加量有关,在聚合体系中加入含氟疏水单体后,聚合产物的相对分子质量降低;FPAM中HFA单体结构单元含量先随HFA加量的增加而增大,由于含氟疏水单体的空间位阻效应,当HFA质量分数大于0.4%之后变化趋势变缓。FPAM聚合物中含有HFA强疏水性单体结构单元,在水溶液中会发生疏水缔合作用,到达一定浓度后会形成超分子聚集体,FPAM的临界缔合浓度为300~400mg/L,与相对分子质量较高的丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物相比,含氟疏水缔合聚合物FPAM具有更强的增黏能力和更好的耐温、抗盐及抗剪切性能,可望用于油气开采领域。     

含大单体四元共聚物的盐诱导增粘和缔合行为EI北大核心CSCD

针对驱油聚合物难以应用于高盐油藏的难题,合成了新型大单体烯丙基辛基酚聚氧乙烯(20)醚(APE),将其与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)和4-乙烯基联苯(VP)共聚,获得了抗盐共聚物PSA。PSA显示了优异的由盐诱导的增粘性能,在70.00g/L NaCl中的临界缔合浓度只有0.3g/L;当NaCl浓度高于40.0g/L后,溶液黏度反而比纯水中的黏度高得多,且随着NaCl浓度的增加急剧上升。探针分析以及原子力显微镜结果显示,PSA分子链在纯水中的构象伸展,通过分子间疏水缔合作用形成了分子链束,高盐的加入使缔合作用显著加强,溶液黏度急剧上升。     

离子型表面活性剂与疏水缔合聚丙烯酰胺的相互作用

通过动态流变、幂律模型、动/静态激光光散射以及荧光光谱考察了丙烯酸十八酯(ODA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)经超声辅助(Ultrasonic assist)自由基共聚制得的疏水缔合聚丙烯酰胺(UHAPAM)的动态流变性及其与阴阳离子型表面活性剂(十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))之间相互作用关系。结果表明,这种假塑性流体的临界聚集浓度(CAC)为0.27%。当UHAPAM水溶液浓度高于CAC时,SDS影响分子间疏水缔合,使水溶液表观粘度下降;CTAB反而改善疏水缔合性,使表观粘度明显增加,但增粘效果越来越缓和。表面活性剂均使溶液触变性降低。同时,形状因子(〈Rg〉/〈Rh〉)在SDS-UHAPAM体系里随SDS浓度的增加而增加,聚合物分子线团变得相对舒展;而在CTAB-UHAPAM体系里则随CTAB浓度增加而出现最低值,聚合物分子链段历经一个卷缩然后舒展的过程。在SDS和CTAB胶束中加入UHA-PAM,SDS聚集数先减小后增大,而CTAB聚集数则持续增加。     

含大单体四元共聚物的盐诱导增粘和缔合行为

针对驱油聚合物难以应用于高盐油藏的难题,合成了新型大单体烯丙基辛基酚聚氧乙烯(20)醚(APE),将其与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)和4-乙烯基联苯(VP)共聚,获得了抗盐共聚物PSA。PSA显示了优异的由盐诱导的增粘性能,在70.00g/L NaCl中的临界缔合浓度只有0.3g/L;当NaCl浓度高于40.0g/L后,溶液黏度反而比纯水中的黏度高得多,且随着NaCl浓度的增加急剧上升。探针分析以及原子力显微镜结果显示,PSA分子链在纯水中的构象伸展,通过分子间疏水缔合作用形成了分子链束,高盐的加入使缔合作用显著加强,溶液黏度急剧上升。     

新型缔合聚合物P(AM/POEA)溶液的流变性质

应用黏度法和动态模量研究了新型缔合聚合物P(AM／POEA)的溶液流变性质。该聚合物由丙烯酰胺(AM)和少量2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)(n(POEA)≤1．0％)组成。结果表明,共聚物的微结构对其溶液的流变性能有重要影响。嵌段共聚物(BP系列)具有显著的增黏能力,而无规共聚物(RP系列)则没有这种作用。这种由分子间的疏水缔合作用而产生的疏水缔合增黏能力与疏水嵌段的数量和长度密切相关．同时进一步研究了聚合物浓度、盐浓度、温度和剪切速率对溶液黏度的影响。动态模量测试表明,该聚合物缔合体系在实验浓度范围内黏性响应占有优势。     

梳型丙烯酰胺共聚物的合成及溶液性能

合成了新型的大单体4-乙烯苄基辛烷基酚聚氧乙烯醚(VBPOE),并用1H-NMR表征了其分子结构。以丙烯酰胺(AM)为主要原料,引入大单体VBPOE和适量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS),采用自由基胶束聚合法合成了梳型共聚物PAVA,通过FT-IR和1H-NMR对其分子结构进行了表征。加入少量的VBPOE(摩尔分率为0.5%)时,0.20g/dL的PAVA于30℃在0.0855mol/LNaCl溶液中的表观黏度为986.7mPa·s,表明共聚物具有优良的增粘和抗盐能力;0.15g/dL的PAVA水溶液在75℃的表观黏度仍达281.2mPa·s,显示了良好的抗温性能;同时PAVA具有良好的触变性能。     

疏水缔合羟乙基纤维素水溶液的流变性及驱油性能

研究了疏水缔合改性羟乙基纤维素(BHEC)水溶液的流变性和驱油性能。结果表明,BHEC的临界缔合浓度在4000 mg/L左右,其增粘性能是HEC的近22倍;NaCl对BHEC水溶液有促进作用,当NaCl含量达到100000 mg/L时,BHEC的表观黏度仍然稳定在699.9 mPa.s,说明其具有良好的抗盐性。BHEC水溶液达到临界缔合浓度才具有粘弹性,并随着聚合物浓度的增加,聚合物溶液的粘弹性越显著,振荡频率越高,损耗因子越低。浓度为6000 mg/L的BHEC水溶液可在水驱基础上提高原油采收率25%~32%。     

疏水性材料的等离子体表面改性工艺研究

通过等离子体连续处理仪对疏水性材料表面进行表面改性而提高了其润湿性。研究了不同反应条件对高分子材料表面改性的影响;通过测定样品表面的接触角等性能评价了其表面亲水性的变化。经过等离子体表面处理,聚四氟乙烯的接触角有了显著下降;聚乙烯电池隔膜的吸碱率为自身重量的3.5倍,爬高率初始3 min接近100 mm;硅橡胶的接触角由105°下降到30°;聚酯的接触角由98°到15°。通过对材料表面进行丙烯酸接枝,评价了时效性的影响;初步探讨了真空紫外辐射对表面改性的影响。结果表明:改性后疏水性材料表面的润湿性得到了明显改善,该技术与设备在工业应用方面非常具有推广价值。     

Properties and influence of hydrophobically associating polyacrylamide modified with 2-phenoxylethylacrylate

The properties of hydrophobically associating copolymer P(acrylamide (AM)/2-phenoxylethylacrylate (POEA)), composed of acrylamide and a small amount of POEA (≤ 1.0 mol.%) as hydrophobe, were investigated in aqueous solution under various conditions. The results showed that the solution properties were strongly affected by the microstructure of copolymer. The copolymers (BP series) with hydrophobic microblocky structure exhibited large viscosity enhancement due to the inter-molecular hydrophobic association, while that did not occur for the random copolymers (RP series). The hydrophobic association thickening behaviors were also remarkably dependent on the number and length of the hydrophobic block in polymer chain. Nonlinear viscosity relationship was found as increasing hydrophobe content and SMR (surfactant/hydrophobic monomer molar ratio), and a maximum appeared at the middle position as a result of the competitive effect between inter- and intra- molecular hydrophobic associations. Solution properties were further studied as a function of the polymer concentration, salinity, temperature and shear rate. The block copolymers show high salt tolerance and shear thinning as well as recovery after shear.     

正交实验设计方法优化膜蒸馏用聚丙烯平板疏水微孔膜的制备条件

采用热致相分离方法制备了膜孔径分布为0.02~0.1μm的聚丙烯平板疏水微孔膜.用正交实验设计方法对聚丙烯平板膜的制备方法进行优化设计.在正交实验设计条件下,以纯水和浓度为0.5 mol/L的NaCl水溶液真空膜蒸馏实验特性,确定了聚丙烯平板疏水微孔膜优化制备条件.在研究范围内,此优化制备条件为:稀释剂为豆油、iPP(质量分数)为27%、等规聚丙烯(iPP)熔融指数(MI)为16.08 g/10 min、淬冷温度为20℃、成核剂己二酸含量(质量分数)为0.5%、萃取剂为正己烷、铸膜液温度为190℃、刮板温度为210℃.     

Properties and influence of hydrophobically associating polyacrylamide modified with 2-phenoxylethylacrylate

The properties of hydrophobically associating copolymer P(acrylamide (AM)/2-phenoxylethylacrylate (POEA)), composed of acrylamide and a small amount of POEA (⩽1.0 mol.%) as hydrophobe, were investigated in aqueous solution under various conditions. The results showed that the solution properties were strongly affected by the microstructure of copolymer. The copolymers (BP series) with hydrophobic microblocky structure exhibited large viscosity enhancement due to the intermolecular hydrophobic association, while that did not occur for the random copolymers (RP series). The hydrophobic association thickening behaviors were also remarkably dependent on the number and length of the hydrophobic block in polymer chain. Nonlinear viscosity relationship was found as increasing hydrophobe content and SMR (surfactant/hydrophobic monomer molar ratio), and a maximum appeared at the middle position as a result of the competitive effect between inter- and intra- molecular hydrophobic associations. Solution properties were further studied as a function of the polymer concentration, salinity, temperature and shear rate. The block copolymers show high salt tolerance and shear thinning as well as recovery after shear.     

疏水缔合两亲聚合物凝胶的形成规律及性能

基于疏水缔合两亲聚合物具有良好的耐温抗盐性能,研究了以其为主剂的新型凝胶体系.利用黏度法筛选出体系的最优配方:两亲聚合物主剂的相对分子质量为750×10<'4>、浓度1000mg/L,交联剂乌洛托品、间苯二酚、助剂柠檬酸的最佳用量分别为0.3%、0.02%、O.3%(质量分数,下同),且最佳体系的储能模量G'大于损耗模...     

NaCl溶液中Zn－Al－Cd合金的接触腐蚀研究

研究了作为牺牲阳极材料的Ｚｎ－Ａｌ－Ｃｄ合金在ＮａＣｌ溶液中与Ａ３钢、３０２不锈钢和纯铜偶接时的接触腐蚀行为，探讨了溶液中Ｃｌ－浓度变化，以及电偶对中阴极金属材料和阴阳极面积比Ａｃ／Ａａ不同时对电偶电流密度ｊＺｎｇ和电偶电势Ｅｇ的影响。结果表明，电偶对中阴极金属材料不同，ｊＺｎｇ随Ｃｌ－浓度增大有不同的变化趋势；ｊＺｎｇ与Ａｃ／Ａａ成正比关系；Ｃｌ－浓度变化对Ｅｇ的影响较大，而大多数浓度下阴极金属材料和阴阳极面积比不同对Ｅｇ的影响较小