聚丙烯酰胺生物降解研究进展

首先根据含聚丙烯酰胺的性质,简要介绍了聚丙烯酰胺降解方法及降解机理。文章重点综述了近年来国内外生物法降解聚丙烯酰胺的机理研究和主要降解菌种的筛选情况,并针对生物法研究存在的不足,提出了今后发展方向的展望。     

PCA系列自制聚羧酸高效减水剂的性能研究

在自制聚羧酸缓凝减水剂PCA基础上,通过掺加单体总质量15%丙烯酰胺,聚合得到聚羧酸减水剂PCA-AM15;通过添加还原剂V降低反应能耗,常温聚合得到聚羧酸缓凝减水剂PCA-AMV15。对PCA、PCA-AM15和PCA-AMV15进行水泥净浆性能测试。结果表明,在水灰比0.29,掺量为水泥质量0.3%的情况下,PCA-AM15具有良好的净浆力学性能,减水率达到35.2%,缓凝效果低于PCA,初凝和终凝时间分别为453 min和647 min,3 d、7 d和28 d水泥净浆试块抗压强度分别达到了70.9 MPa、89.5 MPa和97.4 MPa,优于PCA;由于还原剂V的加入,PCA-AMV15净浆力学性能与PCA-AM15相似,3 d、7 d和28 d水泥净浆试块抗压强度分别达到了69.0 MPa、86.4 MPa和97.0 MPa。在保持产品性能基本不变的情况下,通过适当丙烯酰胺和还原剂V可调整产品质量及成本。     

油溶性三元聚合物降黏剂的合成及评价

以聚丙二醇和马来酸酐为原料,在对甲苯磺酸作催化剂的条件下,采用酸酐醇解法合成了马来酸酯。然后利用自制的马来酸酯与醋酸乙烯酯、丙烯酰胺共聚,合成了一种油溶性三元聚合物降黏剂,并用红外光谱法表征聚合物的组成特性。通过对其降黏效果的评价,得出最佳合成条件为:n(醋酸乙烯酯)∶n(丙烯酰胺)∶n(马来酸酯)=6∶2∶1,引发剂用量为单体总质量的0.9%,反应温度75℃,反应时间6 h;当温度为50℃,降黏剂加量为600 mg/L时,稠油的黏度由3 790 mPa·s降到1 110 mPa·s,表现出了良好的降黏效果。     

采用ATRP反应合成嵌段共聚物P(n-BMA-b-NIPAM)的研究

采用原子转移自由基聚合(ATRP)反应合成了甲基丙烯酸正丁酯/N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物(P(n-BMAb-NIPAM))。考察了引发剂、催化剂、反应温度等对聚合反应结果的影响,最终确定较为合适的反应条件,制备出分子量确定、分子量分布较窄的大分子引发剂,并成功引发第二单体继续通过ATRP反应,获得P(nBMA-b-NIPAM)。研究结果表明:所确定的ATRP反应体系能实现n-BMA的可控聚合,获得末端带溴原子的聚甲基丙烯酸正丁酯(P(n-BMA-Br))作为大分子引发剂继续通过ATRP反应引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM),最后获得分子量确定、分子量分布较窄的嵌段共聚物P(n-BMA-b-NIPAM)。实验证明,利用高价态铜络合体系可以实现单体的可控聚合,而且可以保持聚合物末端较高的卤官能度。     

一种具有表面活性的双尾疏水缔合丙烯酰胺共聚物

文章以自制双尾疏水丙烯酰胺单体丙烯酰胺(N-苄基-N-辛基丙烯酰胺,N-benzyl-N-octylacrylamide,BOAM)和表面活性单体(辛基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯,OP-10-AC)与丙烯酰胺(acrylamide,AM)水溶液共聚合成新型疏水缔合共聚物(AM-Na A-OP10AC-BOAM)。实验结果表明,当聚合物浓度大600mg/L时,表观黏度迅速增加,表现出明显的缔合行为;共聚合物溶液具有良好的黏弹性和表面活性,SEM扫描电镜照片显示共聚物溶液中存在网状的缔合微观形貌特征。     

温度与pH敏感P(NIPAM-co-MAA)水凝胶的制备及性能研究

室温条件下,以安息香双甲醚作为光引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在乙醇溶液中,采用紫外光照聚合的方法,合成了透明均质的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)共聚物水凝胶。用红外光谱和扫描电镜分析了水凝胶的结构,通过测定水凝胶的溶胀率和退涨率考察了单体、引发剂及交联剂用量对其性能的影响。通过p H敏感性测定,发现该共聚凝胶为阴离子型p H敏感水凝胶。在弱碱性溶液中有最高的溶胀率。     

含β-环糊精单元温敏性聚合物的制备及其温敏性能测试

文章通过N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)同马来酸酐(MAH)改性的β-环糊精发生共聚反应得到一种新型温敏性共聚物,表征确认其结构,并对其温敏性能进行了研究。结果:由于环糊精单元的引入,产品较NIPAAm均聚物有更高的最低临界共溶温度(LCST),环糊精单元在产品中所占的比例越多,其LCST值越大,并且在高pH和低离子浓度环境下,产品有更高的LCST。     

聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯对HPAM水溶液性质的影响

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为单体合成了温敏型聚合物聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PB),并将其与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液混合以改善HPAM溶液的高温性能。利用~1H NMR,GPC,DLS等方法分析了聚合物的结构,考察了PB对HPAM水溶液黏度及黏度保持率的影响,并探讨了HPAM/PB水溶液增黏的机理。实验结果表明,HPAM与PB均为线型高分子。加入PB可提高HPAM水溶液的黏度,且当V(PB):V(HPAM)=1.1%时,黏度可提高50%。由于PB具有温敏性,因此当温度从20℃升高至90℃时,加入1.1%(φ)PB的HPAM水溶液黏度保持率为67.2%,而相同浓度HPAM水溶液的黏度保持率仅为33.1%。HPAM水溶液的单分子链呈溶解状态,加入PB后HPAM与PB形成了纳米聚集体从而使HPAM的黏度随PB用量的增大而线性增大。     

AM/AMPS/DMDAAC/DAAM共聚物的合成与降滤失性能

采用水溶液聚合法合成了AM/AMPS/DMAAC/DAAM四元共聚物,通过正交实验确定了最佳反应条件,测定了黏均相对分子质量,研究了不同加量、不同温度下聚合物的降滤失性能,与油田常用降滤失剂性能进行了对比。结果表明,在m(AM)∶m(AMPS)∶m(DMDAAC)∶m(DAAM)=5∶3.6∶1∶0.4,w(引发剂)%=0.3,聚合温度为55℃,反应时间为6h条件下,其黏均相对分子质量为1.0×107;当温度达到130℃时,AM/AMPS/DMDAAC/DAAM四元共聚物的滤失量在淡水基浆中保持在10mL以下;在淡水基浆中,在AM/AMPS/DMDAAC/DAAM四元共聚物的加量为0.2%时,其滤失量为8.4mL。四元共聚物在淡水、盐水、人工模拟海水三种基浆的滤失量均小于FA367和低黏CMC在三种基浆的滤失量,且四元共聚物在三种基浆的滤失量均在10mL以下,符合SY/T 5621—93的API滤失量标准。     

双重Pickering乳液法制备聚丙烯酰胺多孔微球及应用

采用亲水性气相二氧化硅N20和疏水性气相二氧化硅H30复配表面活性剂制备O/W/O型双重乳液,以此为模板,聚合中间相,挥发内相制备聚丙烯酰胺（PAM）多孔微球,并用于染料分子亚甲基蓝的吸附。结果表明：乳液显微镜照片显示水油比对双重乳液的形成有很大的影响,当水油比(O₁/W)/O₂为(1/2)/2时,可得到稳定的双重乳液;扫描电镜（SEM）照片显示PAM多孔微球基本呈球形,但粒径不均匀,球体表面粗糙,内部为空心结构;激光粒度仪（DLS）结果表明PAM微球平均粒径为356nm,多分散系数（PDI）为0.718,比表面积为230m²/g,粒径分布宽;在吸附温度35℃、吸附时间5min时对亚甲基蓝的吸附率为98.89%,最大吸附率超过99%,在吸附速率和吸附率上均优于传统PAM吸附剂,本研究为染料废水的处理提供了新方法。