改性聚酰胺-胺阴离子树状聚合物的性能研究

研究了改性聚酰胺-胺(PAMAM)阴离子树状聚合物的特性黏数([η])、热稳定性和絮凝性能。实验结果表明,该类树状聚合物的[η]随代数的增加先增大后减小,出现一个极大值。PAMAM/丙烯酸钠(SAA)、含聚氧乙烯(PEO)链端的PAMAM/SAA(PAMAM/SAA/PEO)阴离子树状聚合物的[η]极大值分别出现在第4.0代附近、第5.0~6.0代附近;随PEO相对分子质量的增加,PAMAM/SAA/PEO阴离子树状聚合物的[η]减小。热分析结果表明,改性PAMAM阴离子树状聚合物具有逐层热分解行为,热稳定性与分子外围端基有关,PAMAM/SAA/PEO阴离子树状聚合物具有更好的热稳定性,最大热失重速率对应的温度可达388℃。改性PAMAM阴离子树状聚合物具有一定的絮凝性能,絮凝性能随代数、PEO链长的增加而增强;改性PAMAM阴离子树状聚合物的最佳浓度为30m g/L(不是所有的改性PAMAM阴离子树状聚合物的最佳浓度都是30m g/L),上层清液的透光率达85%以上。     

改性聚酰胺-胺阳离子树状聚合物的制备、表征及其絮凝脱水性能的研究

采用发散法合成了以乙二胺为核心的0.5~4.0代聚酰胺-胺(PAMAM0.5~4.0)树状聚合物。通过M ichael加成反应,用甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DMC)对4.0代聚酰胺-胺(PAMAM4.0G)树状聚合物分子外围末端基进行修饰改性,制备了一种PAMAM4.0G-DMC新型阳离子树状聚合物。并用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)方法对其结构进行表征。FTIR和NMR表征结果显示,合成的产物为改性的阳离子树状聚合物。絮凝脱水性能实验结果表明,改性后的阳离子树状聚合物具有良好的絮凝脱水性能。     

新型阳离子聚丙烯酰胺微粒的研究 Ⅲ. 含PEO支链阳离子聚丙烯酰胺微粒的合成、助留性能及作用机理

采用反相微乳液聚合的方法合成了丙烯酰胺/丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵/聚氧乙烯大单体/N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的四元共聚物微粒。研究了该微粒助留剂的结构与性能。这种微粒和纸纤维能够通过离子键和氢键作用,显著地增强助留效果。     

聚氧化乙烯改性聚酰胺-胺树状聚合物的合成与表征

以1.0～5.0代聚酰胺-胺(PAMAM 1.0G～5.0G)树状聚合物及聚氧化乙烯-丙烯酰氯大单体(PEO-A)、聚氧化乙烯单甲醚-丙烯酰氯大单体(MPEO-A)为原料,通过双键和伯胺端基的 Michael 加成反应,对聚酰胺-胺(PAMAM)树状聚合物的伯胺端基进行改性,制备了一系列改性 PAMAM 树状聚合物。傅里叶变换红外光谱和核磁共振表征结果显示,改性后的产物中出现了多醚和酯基等特征官能团,证明成功地合成出改性 PAMAM 树状聚合物。热重分析结果显示,由 MPEO-A 改性的2.0代PAMAM 树状聚合物的最高失重温度为400.0℃,高于改性前的2.0代 PAMAM 树状聚合物的最高失重温度(261.2℃),表明改件后 PAMAM 树状聚合物的热稳定性明显提高。     

新型聚酰胺-胺树状聚合物的表征

采用发散法合成了以乙二胺为核心的0.5~4.0代聚酰胺-胺(PAMAM)树状聚合物,用傅里叶变换红外光谱和核磁共振(1H NMR和13C NMR)法对单体和0.5~4.0代PAMAM树状聚合物进行了对比性系统表征,证实了半代和整代PAMAM树状聚合物的结构和特征官能团的区别;用凝胶渗透色谱法对比表征了3.5代和4.0代PAMAM树状聚合物,测得其相对分子质量和多分散系数,表明了分支缺陷及氢键的存在造成了分散系数偏差。特性黏数与代数的关系图表明了整代和半代PAMAM树状聚合物端基的区别、低代和高代的结构差异、缺陷和氢键的存在等对黏度的影响。     

改性聚酰胺-胺阴离子树状聚合物的合成与表征

在甲醇为溶剂、投料比n(第四代聚酰胺-胺(PAMAM G4.0))∶n(丙烯酸钠(SAA)或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS))=1∶192、反应温度50℃、反应时间96h的优化合成条件下,以PAMAM G4.0树状聚合物为骨架,分别用阴离子试剂SAA和AMPS为端基改性剂进行Michael加成反应,对PAMAM树状聚合物分子末端基进行修饰改性;并用FTIR,NMR,GPC等方法对产物结构进行表征。表征结果显示,合成的产物为改性PAMAM阴离子树状聚合物,阴离子化程度达到90%以上,且具有较好的单分散性。     

含聚氧乙烯链端的阴离子型改性聚酰胺-胺树状聚合物的合成及表征

以采用发散法在优化合成条件(n(乙二胺):n(丙烯酸甲酯)=1:4、n(丙烯酸甲酯):n(树状聚合物中间体)=24:1、反应温度25℃、反应时间24 h)下合成的第四代聚酰胺-胺(G4.0 PAMAM)树状聚合物为骨架,以阴离子试剂丙烯酸钠和不同相对分子质量的聚氧乙烯大单体为端基改性剂,在以甲醇为溶剂、反应温度50℃、反应时间96 h的条件下进行三元Michael共加成反应,对G4.0 PAMAM树状聚合物分子末端基进行修饰改性;并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱和透射电子显微镜等方法对合成产物的结构进行表征。表征结果显示,合成的产物为含聚氧乙烯链端的阴离子型改性G4.0 PAMAM树状聚合物,其分子结构形态以球状为主,粒径范围10～120 nm,通常以集聚态存在。     

Cu2 对含HPAM污水助絮凝的影响

在室温条件下,Cu2+作为助絮凝剂使聚丙烯酰胺(HPAM)絮凝沉淀,Cu2+和Na2CO3的最佳摩尔比为45.在Cu2+的作用下聚合物几乎完全沉降,HPAM的去除率达90%以上,COD＜30 mg/L,达到国家废水排放标准.     

含聚污水处理系统HPAM形貌特征及胶状产物成因

利用原子力显微镜和环境扫描电镜,对污水处理流程各节点中产出的聚合物微观形貌进行观察。结果表明,油井产出聚合物为多层次立体网状结构,经过破乳剂、清水剂等药剂作用后,产出的聚合物呈线团状缠绕结构,在进一步物理化学交联作用下,大量产出聚合物析出,未被析出的聚合物分子尺寸、浓度、链段长度等大大减小。破乳剂和清水剂对产出聚合物的脱稳和絮凝作用,导致产出聚合物絮凝沉降,絮凝沉降过程中将油珠和其他悬浮物聚集,是导致大量胶状产物形成的主要原因。该项研究成果对锦州9-3油田污水处理系统的正常运行和水质稳定控制技术的研究具有重要的指导作用。     

岩心流动法筛选酸化助排剂

酸化作业时向酸液中添加助排剂可以提高残酸的返排率,但酸岩反应使残酸中舍有大量的Ca^2＋,若残酸不能有效地排出会对地层造成新的更严重的堵塞。因此,助排剂不但应与酸液配伍,而且更重要的是要与高含量Ca^2＋残酸溶液配伍。目前有关的文献对于助排剂的研究在配伍性上仅评价与酸液的配伍性,在应用上主要是通过筛选表面与界面张力较低,助排率较高的助排剂来确定配方。而实际生产中助排剂的应用在配伍性上要求与酸液和残酸配伍,在应用效果上要求其提高反应后残酸溶液的排出程度,且不影响甚至提高地层岩石的渗透率。本试验评价了各种表面活性剂与酸液、残酸溶液的配伍性,通过岩心流动实验,对比分析筛选出了效果好、成本低的非氟表面活性剂助排剂配方。     

树枝状大分子聚酰胺-胺的合成

以乙二胺（EDA）和丙烯酸甲酯（MA）为原料,采用分步法合成了聚酰胺-胺（PAMAM）树枝状大分子。考察了单体配比、反应温度、反应时间和搅拌速度对半代PAMAM的合成工艺影响。实验结果表明,在n（EDA）∶n（MA）=1∶6时,于25℃下快速搅拌30 h,所得半代PAMAM产率可达92%。     

聚酰胺-胺树状大分子的合成及其除油性能研究

以乙二胺(EDA)和丙烯酸甲酯(MA)为原料,采用发散法合成了各代聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子,红外光谱分析结果证明合成产物具有目标分子结构。正交实验结果表明,整代PAMAM树状大分子最适宜合成条件为:反应时间24 h,反应温度25℃,n(0.5 G)/n(EDA)1∶8,溶剂甲醇用量20%。采用2.0,3.0代PAMAM树状大分子对工业含油污水进行除油实验,结果表明,3.0代PAMAM的除油效果最佳,优于装置在用进口药剂罗曼哈斯,且在其加剂量为70 mg/L时,除油率达到85.1%,悬浮物质量浓度从138 mg/L降至73 mg/L。     

两性型树枝状破乳剂的合成与破乳性能

以乙二胺和丙烯酸甲酯为原料,合成0.5～3.0代(G)聚酰胺-胺树枝状大分子中间体,并用氯乙磺酸钠对3.0G产物端基进行磺化改性制得两性型破乳剂。考察不同条件下改性聚酰胺-胺破乳剂对W/O型模拟乳状液的破乳性能。结果表明:在反应温度为70℃、反应配比为2.5∶1、反应时间为11h条件下产物脱水率最佳,并且经磺化改性后的破乳剂的脱水率略有提高,最高达到10%左右,脱水速率明显加快。     

羧甲基壳聚糖的制备及其在化妆品中的应用

采用氯乙酸化学改性壳聚糖（CTS）的方法合成了完全水溶性羧甲基壳聚糖（CMC）,并对产品进行了红外光谱定性及取代度测定。以甘油、透明质酸等常用保湿剂为参照物,在相对湿度为86％时考察了羧甲基壳聚糖的保湿、吸湿性能。将产品作为睹喱水添加剂,考察了卷曲保持率。结果表明,羧甲基壳聚糖具有良好的吸湿、保湿性能,其性能与透明质酸相当,可以作为其替代品用于化妆品的生产。羧甲基壳聚糖添加到睹喱水中具有良好的定型护发作用。