一种水溶性AM/AA/AI共聚物的合成及性能研究

由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、烯丙基咪唑(AI)在过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系下合成了一种新型的AM/AA/AI水溶性三元共聚物。确立了最佳反应条件:AM∶AA=2∶1(wt%),单体AI的用量为0.1wt%(占单体总质量),引发剂用量0.45wt%,反应温度40℃;并通过红外光谱分析确认了AM/AA/AI三元共聚物结构。当NaCl,CaCl2浓度分别在12000 mg/L,1400 mg/L时,AM/AA/AI三元共聚物的粘度保留率分别约为41%,30%。     

耐温抗盐AM/AA/AMC_(12)S共聚物的合成及性能评价

以1-十二烯、丙烯腈和发烟硫酸为原料制备了2-丙烯酰胺基十二烷磺酸(AMC12S),在此基础上又以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和AMC12S为原料合成了水溶性三元共聚物AM/AA/AMC12S。设计了一组正交实验,考察了单体总质量分数、AMC12S含量、引发剂含量、AM∶AA值以及温度等对共聚反应的影响,确定了三元共聚物AM/AA/AMC12S的最佳合成条件为:总单体质量分数为24%、AMC12S质量分数为0.04%、引发剂质量分数为0.1%、AM∶AA=7.0∶3.0、反应温度为40℃。通过红外光谱和扫描电镜对三元共聚物AM/AA/AMC12S进行了表征。讨论了共聚物的黏浓关系、耐温、抗盐等性能。结果表明,共聚物的增粘性远大于HPAM;90℃条件下共聚物的黏度保留率为45.0%,高于HPAM;氯化钠浓度为80 000 mg/L时,黏度保留率为14.6%,氯化镁或氯化钙浓度为2 000 mg/L时,粘度保留率分别为14.4%,12.5%。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,该共聚物具有良好的耐温抗盐性能。     

耐温抗盐AM/AA/AMC_(12)S共聚物的合成及性能评价

以1-十二烯、丙烯腈和发烟硫酸为原料制备了2-丙烯酰胺基十二烷磺酸(AMC12S),在此基础上又以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和AMC12S为原料合成了水溶性三元共聚物AM/AA/AMC12S。设计了一组正交实验,考察了单体总质量分数、AMC12S含量、引发剂含量、AM∶AA值以及温度等对共聚反应的影响,确定了三元共聚物AM/AA/AMC12S的最佳合成条件为:总单体质量分数为24%、AMC12S质量分数为0.04%、引发剂质量分数为0.1%、AM∶AA=7.0∶3.0、反应温度为40℃。通过红外光谱和扫描电镜对三元共聚物AM/AA/AMC12S进行了表征。讨论了共聚物的黏浓关系、耐温、抗盐等性能。结果表明,共聚物的增粘性远大于HPAM;90℃条件下共聚物的黏度保留率为45.0%,高于HPAM;氯化钠浓度为80 000 mg/L时,黏度保留率为14.6%,氯化镁或氯化钙浓度为2 000 mg/L时,粘度保留率分别为14.4%,12.5%。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,该共聚物具有良好的耐温抗盐性能。     

CMCNa-g-(NVP-co-AM)三元共聚物的合成、表征及性能

以羧甲基纤维素钠(CMCNa)、丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,过硫酸铵为引发剂,在水介质中制备CMCNa-g-(NVP-co-AM)接枝共聚物,考察不同温度及不同离子强度下接枝共聚物水溶液粘度的流变性能。结果表明,相对于CMCNa-g-AM二元共聚物,在盐水溶液中和高温条件下,CMCNa-g-(NVP-co-AM)粘度保留率均有所提高;聚合物溶液Cr3+交联凝胶的流变实验结果显示,m(NVP)∶m(AM)=1∶5为最优比例,此时的三元共聚物CMCNa-g-(NVP-co-AM)具有更优良的抗温性能。     

IA/N-MAM/SMAS三元共聚物阻垢剂的合成研究

选用衣康酸(IA)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,在过硫酸铵引发下采用水溶液自由基聚合方法合成了一种三元共聚物阻垢剂。分别考察了单体摩尔配比、反应温度、反应时间、引发剂用量对聚合物阻垢剂阻垢性能的影响。确立了IA/N-MAM/SMAS的最佳合成工艺条件为:单体摩尔配比n(IA)∶n(N-MAM)∶n(SMAS)=2.2∶1.0∶1.0,引发剂用量占单体总质量的10%,反应温度为75℃,反应时间为4 h。利用红外光谱仪对共聚物的结构进行了分析表征,结果表明IA/N-MAM/SMAS中含有羧基、酰胺基和磺酸基。     

驱油用水溶性AM-AA-NVP-DAMA四元共聚物的合成及性能

由1,3-丙二胺和马来酸酐制备的功能单体(DAMA)与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚制备出了一种水溶性AM-AA-NVP-DAMA四元共聚物。共聚反应的条件为:m(AM)∶m(AA)=3∶2,引发剂质量分数0.5%,反应温度40℃,反应时间8 h,pH=7.0。利用红外光谱(IR)、核磁(1HNMR)以及扫描电镜(SEM)对该共聚物进行了表征。性能研究表明,该共聚物在95℃下的黏度保留率比部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)高16.2%;在质量分数1.8%NaCl条件下的黏度保留率比HPAM高8.7%;在质量分数0.09%CaCl2条件下的黏度保留率比HPAM高9.4%;经过500 s-1剪切5 min后的黏度保留率比HPAM高16.3%;60℃下质量分数0.2%共聚物溶液提高的采收率比HPAM高5.07%。     

AM/AMPS/DMAM三元共聚物的合成及性能研究

为提高驱油用聚合物的耐温抗盐性,采用N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)通过氧化还原引发剂体系聚合方法合成了AM/AMPS/DMAM三元共聚物,用正交实验法确定了最佳合成方案为:温度40℃,pH值为11,引发剂浓度为0.18%,单体浓度为13%,DMAM加量为2%。对共聚物的耐盐性及热稳定性进行测试,在标准盐水中共聚物为2500 mg/L,温度为30℃时,粘度可达到35.3 mPa.s;温度为90℃时,粘度为9.70 mPa.s。结果表明,AM/AMPS/DMAM三元共聚物具有较好的抗盐性能和增粘性能,但抗温效果并不明显,有待进一步改进。     

IA/N-MAM/SMAS三元共聚物阻垢剂的合成研究

选用衣康酸(IA)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,在过硫酸铵引发下采用水溶液自由基聚合方法合成了一种三元共聚物阻垢剂。分别考察了单体摩尔配比、反应温度、反应时间、引发剂用量对聚合物阻垢剂阻垢性能的影响。确立了IA/N-MAM/SMAS的最佳合成工艺条件为:单体摩尔配比n(IA)∶n(N-MAM)∶n(SMAS)=2.2∶1.0∶1.0,引发剂用量占单体总质量的10%,反应温度为75℃,反应时间为4 h。利用红外光谱仪对共聚物的结构进行了分析表征,结果表明IA/N-MAM/SMAS中含有羧基、酰胺基和磺酸基。     

一种抗温抗盐稠化剂的研究

以AM(丙烯酰胺)、AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)和NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)为单体,APS(过硫酸铵)/亚硫酸氢钠为氧化还原型引发剂,采用水溶液聚合法合成了一种三元聚合物基稠化剂。着重探讨了反应单体配比、单体浓度、引发剂掺量、反应温度和反应时间等对产物性能的影响。研究结果表明:该三元聚合物具有良好的增稠性、耐热性和耐盐性,其最佳合成条件是m(AM)∶m(AMPS)∶m(NVP)=7.3∶2.0∶0.7、单体浓度为30%、w(氧化还原型引发剂)=0.2%(相对于单体总质量而言)、反应温度为45℃、反应时间为4 h、m(APS)∶m(亚硫酸氢钠)=1∶1和体系pH=7。     

反相乳液聚合法制备耐温抗盐丙烯酰胺聚合物

采用反相乳液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)为单体,煤油为油相,司班-80和吐温-60为乳化剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂制备共聚物。考察单体质量比、引发剂用量、反应温度、乳化剂用量、油水比对共聚物特性粘数的影响。红外光谱仪表征共聚物结构,Brookfield粘度计测定聚合物耐温性和抗盐性。结果表明,当单体质量比AM∶AMPS∶NVP为1∶0.2∶0.025,引发剂总用量为单体总重量的2%,反应温度为40℃,乳化剂总浓度为0.1 g/mL,油水比为1∶1时,共聚物特性粘数最大为936 mL/g,且有较好的耐温抗盐性。     

淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料的性能研究

采用改性淀粉部分替代炭黑制备淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料,研究间苯二酚-甲醛(RF)树脂或偶联剂KH-550改性淀粉对复合材料性能的影响.结果表明:偶联剂KH-550的改性效果优于RF树脂;RF树脂或偶联剂KH-550能够对淀粉和橡胶基体的界面起到增强作用;与加入RF树脂改性淀粉的复合材料相比,加入偶联剂KH-550改性淀粉的复合材料耐磨性能较差,但抗湿滑性能较好.     

粘土/淀粉/炭黑/SBR复合材料的制备与性能研究

以少量淀粉和粘土等量替代炭黑,制备粘土/淀粉/炭黑/SBR复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:与炭黑/SBR复合材料相比,淀粉/炭黑/SBR复合材料撕裂强度和抗湿滑性能提高,伸张疲劳次数增多,定伸应力和耐磨性能大幅下降,且压缩温升增大;与淀粉/炭黑/SBR复合材料相比,粘土/淀粉/炭黑/SBR复合材料定伸应力和耐磨性能提高,压缩生热降低且抗湿滑性能较好。     

PEG/PTMG/IPDI体系聚氨酯耐热及耐紫外线性能研究

对PEG/PTMG/IPDI体系的聚醚型脂肪族聚氨酯(PU)材料耐热和耐紫外线性能进行研究。研究表明,与PEG相比,PTMG含量的增加会显著提高树脂的拉伸强度、耐热性以及耐紫外线性能。当PU树脂软段全部用PEG时,DMA测试结果显示树脂材料熔融温度低于120℃;在35℃时紫外线照射72 h后,树脂快速分解,力学强度大幅损失。     

白炭黑/丁苯吡橡胶/顺丁橡胶复合材料的性能研究

对比研究白炭黑填充溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶(BR)、乳聚丁苯橡胶/BR和丁苯吡橡胶(VPSBR)/BR复合材料的性能。结果表明:白炭黑在VPSBR/BR并用胶中的分散较好,相应胶料定伸应力较高,0℃下的tanδ较大,耐磨性能较好;提高VPSBR/BR并用胶中BR用量可降低胶料60℃下的tanδ,且耐磨性能变化不大。     

伊蒙粘土/炭黑/天然橡胶复合材料的性能研究

采用伊蒙粘土替代部分炭黑,研究伊蒙粘土用量对伊蒙粘土/炭黑/天然橡胶复合材料硫化特性、物理性能、动态力学性能和导热性能的影响。结果表明:随着伊蒙粘土用量增大,混炼胶的Payne效应减弱,最大转矩减小,正硫化时间缩短;硫化胶的耐热老化性能、气密性、抗冲击性能提高;添加5和7份伊蒙粘土的硫化胶物理性能和耐磨性能与未添加伊蒙粘土的硫化胶相当,且明显好于添加10和15份伊蒙粘土的硫化胶;伊蒙粘土可明显提高硫化胶的抗湿滑性能、减小滚动阻力。     

AOIAS／AM／AA共聚物钻井液降滤失剂的合成

以(2-丙烯酰氧)异戊烯磺酸钠(AOIAS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)等为原料,采用氧化-还原引发体系合成了一种低相对分子质量AOIAS/AM/AA共聚物钻井液降滤失剂,并对其用于钻井液的性能进行了评价。试验结果表明,低相对分子质量AOIAS/AM/AA共聚物抗温、抗钙污染、降滤失能力强、热稳定性好,适用于各种水基泥浆体系。     

氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的性能

采用熔体插层法制备了氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料,采用透射电镜和X射线衍射仪对复合材料的结构进行了表征,并研究了复合材料的应力应变行为、耐老化性能、耐溶剂性能和动态力学性能。实验结果表明:制备了一种插层型纳米复合材料,复合材料的耐老化性能和耐溶剂性能良好,并且随蒙脱土含量的增大而增加;动态黏弹谱(DMA)测试显示,纳米复合材料的玻璃化转变温度升高,且具有较低的滚动阻力,复合材料的动态力学性能优良。     

Wear resistance glass-ceramics with a gahnite phase obtained in CaO-MgO-ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2 system

The thermal conditions for obtaining the glass-ceramic material of Al_0.107B_0.374Mg_0.043Zn_0.282Ca_0.100Si_0.927O₃ with a crystalline phase in the form of gahnite (ZnAl₂O₄) were specified. The activation energy E_a and the Avrami parameter n for the crystallisation process were determined with the non-isothermal DTA procedure. The maximum temperatures of crystallisation of phases, depending on the rate of heating, ranged between 800-840 °C for willemite and 870-915 °C for gahnite. The homogeneous crystalline spinel phase was obtained by heat treatment above 1000 °C. Precipitation solely of a ghanite phase from glass-ceramic causes a relative increase in its fracture toughness and wear resistance compared to the two-phase materials, i.e., K_IC = 2.12-1.65 MPam^1/2 and w_s = 0.21 × 10⁻⁴ mm³/Nm to w_s = 1.43 × 10⁻⁴ mm³/Nm.     

Oxidation protection and mechanism of the HfB2-SiC-Si/SiC coatings modified by in-situ strengthening of SiC whiskers for C/C composites

To improve the oxidation resistance and alleviate the thermal stress of the HfB₂-SiC-Si/SiC coatings for C/C composites, in-situ formed SiC whiskers (SiC_w) were introduced into the HfB₂-SiC-Si/SiC coatings via chemical vapor deposition (CVD). Effects of SiC_w on isothermal oxidation and thermal shock resistance for the HfB₂-SiC-Si/SiC coatings were investigated. Results showed that the SiC_w-HfB₂-SiC-Si/SiC coatings exhibited excellent oxidation resistance for C/C composites with only 0.88% weight loss after oxidation for 468?h at 1500?°C, which was markedly superior to 4.86% weight loss for coatings without SiC_w. Meanwhile, after 50 times thermal cycling, the weight loss of the SiC_w-HfB₂-SiC-Si/SiC coated samples was 4.48%, which showed an obvious decrease compared with that of the HfB₂-SiC-Si/SiC coated samples. The SiC_w-HfB₂-SiC-Si/SiC coatings exhibited excellent adhesion to the C/C substrate and had no penetrating cracks after oxidation. The improved performance of the SiC_w-HfB₂-SiC-Si/SiC coatings could be ascribed to the SiC_w, which effectively relieved CTE mismatch and remarkably suppressed the cracks through toughening mechanisms including whiskers pull-out and bridging strengthening. The above results were confirmed by thermal analysis based on the finite element method, which demonstrated that SiC_w could effectively alleviate thermal stress generated by temperature variation. Furthermore, the SiC_w-HfB₂-SiC-Si/SiC coating can provide a promising fail-safe mechanism during the high temperature oxidation by the formation of HfSiO₄ and SiO₂, which can deflect cracks and heal imperfections.     

光亮铜锡合金／镍／铬组合镀层的耐蚀性

通过大气暴露试验对比了以光亮铜锡合金为底层与其它镀层作底层的镍／铬镀层组合的耐蚀性。