交联比对交联聚合物微球性能的影响

采用动态光散射实验、扫描电镜实验、核孔膜过滤实验和岩心实验研究了交联比对交联聚合物微球性能的影响。实验结果表明,交联比不同,微球溶胀后的水化粒径不同;交联比越小。微球结构越松散,微球的溶胀倍数越大;随着交联比的减小,微球的柔软程度增加,变形性增强;核孔膜实验表明,粒径适中、变形性较好的微球封堵能力强;岩心驱油实验进一步表明变形性较好的微球更容易进入油藏深部进行封堵。现场试验表明,该体系微球能够有效增油降水,能够改善地层的非均质性。     

聚丙烯酰胺交联微球的制备及其粒径影响因素

以亲水性丙烯酰胺为单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、失水山梨醇单油酸酯为分散剂,在环己烷中进行反相悬浮聚合,制备了微米级聚丙烯酰胺交联微球(PAMCMS)。光学显微镜和扫描电子显微镜对 PAMCMS 粒径的表征结果显示,所制得PAMCMS 的平均粒径范围为5～175μm;考察了搅拌转速、引发剂过硫酸钾用量、分散剂用量和环己烷与水体积比(油水比)等因素对 PAMCMS 粒径的影响,在反应温度50～65℃、反应时间4 h、N_2保护下,维持配方中其他物质的用量不变,增大搅拌转速、减少引发剂用量、增大分散剂用量、增大油水比,导致最终生成 PAMCMS 的粒径减小;并通过体积变化初步考察了 PAMCMS 的溶胀性能,PAMCMS 在水中能长时间保持溶胀。     

交联聚合物微球的制备及岩心封堵性能研究

通过反相微乳液聚合,得到一系列交联聚合物微球,利用岩心驱替等方法对孤岛污水配制的交联聚合物微球体系的封堵能力进行了研究,考察了岩心渗透率和聚合物浓度对封堵性能的影响,并利用不同浓度聚合物进行了岩心驱油实验。实验结果表明:所合成的交联聚合物微球能够溶于油田污水,不会出现絮凝现象;该交联聚合物微球可以进入岩心内部吸附、滞留、聚集并形成封堵;岩心驱油效果显示污水配置的交联聚合物溶液能够较好地提高采收率,可将模拟油的采收率提高14%～15%,不同浓度溶液对采收率大小没有影响,但浓度大时驱油速度会提高。     

种子溶胀聚合制备单分散聚苯乙烯磁性微球

以无皂乳液聚合法制备的粒径约为500 nm的聚苯乙烯(PS)微球为种子,在苯乙烯分散的Fe_3O_4磁性溶胶存在下,通过种子溶胀法制备了单分散PS磁性微球。通过SEM,TEM,XRD,TG等表征手段研究了PS磁性微球的形貌、粒径、组成及其热稳定性,并采用振动样品磁强计测定了PS磁性微球的磁响应性。研究结果表明,PS磁性微球的平均粒径约为900 nm,具有良好的均一性、单分散性、热稳定性和超顺磁性,室温下没有发现剩磁和磁矫顽力,饱和磁化强度约为12 emu/g,可通过外加磁场有效分离,具有优异的磁响应性。     

分散聚合法制备深部调剖用交联聚合物微球

采用硫酸铵盐水溶液中分散聚合法制备了粒径为1~3 μm的交联聚合物微球,确定了最佳合成条件。在60℃下,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸钠（SAA）为主要单体,分散稳定剂选择相对分子质量为35万的聚乙烯吡咯烷酮PVP K60,交联剂与总单体摩尔比0.5%~0.75%,AM、SAA、AMPS单体摩尔比15:2:3,硫酸铵质量分数14.5%。实验结果表明,所制备的微米颗粒为球形,形貌规则,粒径分布均匀,干粉粒径为1~3 μm,熟化后体系中微球粒径达8~10 μm。微球分散体系抗剪切、耐温抗盐。30℃下,随剪切速率的增大,交联聚合物微球分散体系（400 mg/kg）的黏度逐渐降低,100 r/min下的黏度仍高达9.3 Pa·s。当温度由30℃增至90℃时,交联聚合物微球分散体系的黏度保留率由100%降至53.58%;当矿化度由0增至10 g/L,黏度保留率由98.13%降至53.74%。室内封堵实验结果表明,交联聚合物微球在中高温条件下具有一定的封堵性、良好的变形性和逐级深部调剖效果。交联聚合物微球在25℃保温溶胀时,对微孔滤膜的封堵时间随天数的增加而延长,溶胀4 d后的封堵时间可达8.2 h;75℃保温溶胀时,封堵时间随天数的增加呈降低趋势,溶胀3 d后的封堵时间为3 h。随聚合物微球浓度的增大,岩心初始注入压力降低,在渗透率为0.5 μm²的人造岩心中的最佳注入量为400 mg/L。     

交联聚合物微球分散体系的流变性

用HAAKE RS600型流变仪研究了交联聚合物微球分散体系的流变性及其时间效应.结果表明,质量浓度为100mg/L的交联聚合物微球在40℃下恒温溶胀10d时,其流变性与相同条件下低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性不同.交联聚合物微球分散体系在中等剪切速率(335～1380s-1)时表现为胀流性,在低剪切速率(60～335s-1)时表现为假塑性,在高剪切速率(1380～1600s-1)时表现为近似牛顿性.而相应的部分水解聚丙烯酰胺溶液只表现为轻微的假塑性.交联聚合物微球分散体系具有时间效应,表现为负触变性(震凝性),而部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性没有时间效应.     

交联聚合物微球水化粒径影响因素的分析

采用SEM和动态光散射实验对交联聚合物微球(简称微球)水化粒径及其影响因素进行了分析。实验结果表明,微球初始形态为球形,粒径约为50nm,40℃下水化15d后微球粒径溶胀到300nm;水化时间由1d增至15d时,微球水化后的流体力学直径(Dh)由397.2nm增至最大值487.7nm;微球水化后的粒径随分散体系中微球含量的增加而增大;随水化温度的升高,分散体系中微球的Dh达到最大值的时间缩短;在实验范围内,交联比为1/10000的微球粒径最小,溶胀倍数最大,溶胀程度较高。     

液晶显示器衬垫用大粒径单分散性交联聚苯乙烯微球的制备

以苯乙烯(St)为单体、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、二乙烯基苯(DVB)为交联剂,考察了它们的含量和分散介质的极性对制备单分散性聚苯乙烯(MDPS)微球和单分散性DVB交联聚苯乙烯(MDDVBCPS)微球的影响。实验结果表明,在w(St)=15%～25%(基于聚合物系质量)、w(AIBN)=1.0%～3.0%(基于苯乙烯质量)、w(PVP)=4.0%～5.0%(基于苯乙烯质量)、m(乙醇)∶m(水)=95∶5～80∶20、75℃、24h的反应条件下,制备了平均粒径为3.58～8.03μm的MDPS微球;在w(St)=15%、w(DVB)=1.0%(基于苯乙烯质量)、w(AIBN)=5.0%、w(PVP)=15%、m(乙醇)∶m(水)=95∶5、75℃、24h的反应条件下,制备了平均粒径为6.60μm、分散系数为0.05的MDDVBCPS微球;St在无水乙醇介质中分散聚合时伴有溶液聚合现象,当w(St)≥30%、w(AIBN)>4.0%时,均可明显降低聚苯乙烯微球的单分散性。     

丙烯酰胺基交联聚合物微球的制备及其对钻井液性能的影响

为揭示水分散聚合方法制备的丙烯酰胺基交联聚合物微球的结构特征及其对钻井液性能的影响规律,以硫酸铵水溶液为反应介质,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、甲基丙酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺复配物为交联剂制备了丙烯酰胺基交联聚合物微球。采用红外光谱、粒度分析等方法表征了交联聚合物微球的结构,研究了丙烯酰胺基交联聚合物微球对钻井液性能的影响。结果表明,交联聚合物微球的合成工艺条件对产物的降滤失性影响较小,但对产物在钻井液中的增黏作用影响显著。随AM和交联剂加量增加,聚合物微球对钻井液的增黏作用增强;存在对钻井液增黏作用最小的引发剂加量和AA与DMC摩尔比。采用水分散聚合方法可制备出平均粒径8.04μm(粒径范围2.43数53.72μm)的丙烯酰胺基交联聚合物微球。该交联聚合物微球对钻井液具有显著的降滤失作用和一定的增黏作用,耐温性能优良,150℃高温老化不会降低交联聚合物微球的降滤失作用,但可降低对钻井液的增黏作用,减小其对钻井液流变性的影响。     

多孔酚醛树脂微球的制备

采用水相悬浮聚合法制备了多孔酚醛吸附树脂,通过正交试验探讨了致孔剂、酚醛比、催化剂、搅拌速率、温度、分散剂等对产物产率、产物粒径分布的影响,得到多孔酚醛树脂微球最优制备工艺条件:苯酚与甲醛占总体系质量14.5%,且n(甲醛)∶n(苯酚)=1.2∶1;催化剂为25%NaOH溶液,用量0.732 g;交联剂六次甲基四胺(HMTA)用量0.6 g;分散剂聚乙烯醇(PVA),用量0.28 g;致孔剂十八醇添加量5 g,搅拌速率185 r/min;在95~97℃下预聚45 min,反应4 h,酸固化30 min。制得的多孔聚合物微球产率高、粒径分布较窄、形态规整。以十八醇-甲苯混合致孔的酚醛树脂具有较高的产率(81.9%),且40~80目的微球占有率也高达97.2%。     

葡萄糖水溶液分散物系悬浮聚合法制备微米级单分散交联聚苯乙烯微球

采用葡萄糖水溶液为分散介质,加入稳定剂聚乙烯醇,经悬浮聚合法合成了微米级单分散交联聚苯乙烯微球,考察了葡萄糖含量、苯乙烯用量、引发剂用量、稳定剂用量和交联剂用量对微米级单分散交联聚苯乙烯微球粒径大小及其分布的影响。实验结果表明,最佳的悬浮聚合条件为:葡萄糖水溶液中葡萄糖的质量分数为7%~8%、苯乙烯占单体的质量分数为25%~28%、交联剂二乙烯苯占单体的质量分数为0.4%、引发剂偶氮二异丁腈占单体的质量分数为1.0%、稳定剂聚乙烯醇占单体的质量分数为4%、温度为79℃、时间为10h;在此条件下制备的微米级单分散交联聚苯乙烯微球平均直径为10~20μm,分散系数为0.020~0.046。光学显微镜观察结果表明,合成的微米级单分散交联聚苯乙烯微球的形状好。     

ZnO微球的制备及表征

以Zn(NO3)2为原料、强酸型阳离子树脂为模板,制备了ZnO微球。采用热重-示差扫描量热、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、扫描电子显微镜、氮气吸附等方法对试样进行了表征。表征结果表明,ZnO微球由纳米ZnO晶粒组成,球体直径200～600μm。当焙烧温度为580℃时,ZnO微球表面ZnO晶粒结合紧密,比表面积为24.72m2/g;当焙烧温度升至780℃后,ZnO微球则变得较为松散,比表面积下降为7.92m2/g。以300W高压汞灯为光源,以甲基橙溶液为模型考察了ZnO微球的光催化降解性能。实验结果表明,焙烧温度为580℃时,合成的ZnO微球具有很好的光催化性能,当ZnO微球加入量为400mg/L时,反应50min后,对10mg/L甲基橙溶液的降解率达97%。     

温度和pH敏感性互穿聚合物网络水凝胶的合成与性能研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在无氧及60℃恒温条件下,由丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸β-羟基乙酯(HEMA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)合成了具有温度及pH双重敏感性的P(NVP-co-HEMA)/PAA和P(NVP-co-AA)/PHEMA互穿聚合物网络(IPN)水凝胶。制备的这2种水凝胶经4 h的溶胀均能达到平衡状态,且在pH值为1.40和9.l8的缓冲溶液中分别呈现出“热缩型”和“热胀型”的温敏行为。此外,由于AA的离解,使水凝胶在弱碱环境中的溶胀率(SR>20)远大于在酸性环境中的溶胀率(SR<7)。     

单分散阳离子聚苯乙烯微球的制备及表征

通过分散聚合制备了单分散性好的阳离子聚苯乙烯(PS)微球,考察了聚合过程中苯乙烯(St)、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、分散剂聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、共聚单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的含量及反应介质的组成等因素对微球的粒径及其分散系数的影响;采用FTIR、NMR、FESEM、Zeta电位及激光粒度分布仪等分析手段对微球的结构、粒径分布及表位电位等进行了表征。实验结果表明,当反应体系中St质量分数为10%、AIBN质量分数为0.2%、PVP质量分数为1.5%、DMC质量分数为0.3%时,在聚合温度为70℃、乙醇与水的体积比为9∶1条件下,制备出了平均粒径为1.38μm、分散系数为0.005、Zeta电位约为+40 mV的阳离子PS微球。     

蔗渣木聚糖-丙烯酰胺交联接枝共聚物的合成与表征

通过过硫酸铵引发丙烯酰胺与蔗渣木聚糖接枝共聚,合成了蔗渣木聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物.考察了引发剂浓度、单体用量、反应温度和反应时间对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响.确定较佳的反应条件为:过硫酸铵物质的量浓度0.043 mol/L,m(蔗渣木聚糖):m(丙烯酰胺)=1:1,反应温度55℃,反应时间7 h.用FTIR,...     

PNVIBA接枝聚苯乙烯微球制备与颗粒直径控制

通过使聚N-乙烯基异丁酰胺(PNVIBA)大分子单体与苯乙烯在乙醇/水的混合溶剂中进行自由基分散共聚反应,得到热敏性PNVIBA接枝聚苯乙烯(PNVIBA-g-PSt)高分子微球。用投射电子显微镜对微球的形态进行观察,同时考察PNVIBA起始浓度、苯乙烯浓度、引发剂浓度、聚合反应温度和混合溶剂中水的体积分数对微球直径的影响。实验结果表明,在较宽的聚合反应条件下,得到的接枝高分子颗粒均保持球形并具有很好的单分散性,接枝高分子微球的数均直径与反应条件的关系遵循Dn=K[PNVIBA]-0 39[St]0 80[I]-0 14;微球直径随聚合温度的升高和混合溶剂中水含量增加而降低。     

羧甲基纤维素钠及丙烯酰胺二元共聚物的制备及性能

在水相中采用自由基聚合的方法,合成了羧甲基纤维素钠（CMCNa）与丙烯酰胺（AM）的接枝共聚物。采用FTIR对产物结构进行了表征。同时采用流变仪对接枝共聚物水溶液在不同温度及离子强度下的流变行为进行了系统研究。结果表明,羧甲基纤维素钠与丙烯酰胺发生了接枝共聚反应;接枝共聚物具有较好的耐温、抗盐性。此外,对接枝共聚物的Fe3＋、Cr3＋、Zr4＋等金属离子交联冻胶的流变研究表明,该接枝共聚物可形成性能优良的冻胶,这种冻胶在堵水、压裂和调剖等采油工艺中有着重要的作用。     

聚合物微球的制备及在药物缓释/控释中的应用

综述了我国聚合物微球研究的新进展,重点介绍了可生物降解聚合物药物微球的种类、特点、制备方法、动物实验结果等。结果表明,聚合物微球在药物缓释/控释和疾病的靶向治疗中具有非常重要的作用和应用前景。