海泡石黏土接枝聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及表征

以海泡石黏土(ST)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了ST-g-P(AMPS-co-AM)高吸水性树脂。探讨了适宜的合成条件,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构及其热稳定性。实验结果表明,适宜的合成条件为:AMPS中和度70%、m(AM)∶m(AMPS)=1.7、MBA用量0.06%(w)(用量均基于单体总质量)、KPS用量0.6%(w)、ST用量12.5%(w),在此条件下合成的ST-g-P(AMPS-co-AM)树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 280 g/g和90 g/g。适量ST的引入显著提高了树脂的吸水倍率、耐盐性和热稳定性。     

微波辐射羧甲基纤维素接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸制备高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂、过硫酸氨(APS)为引发剂,采用微波辐射法在羧甲基纤维素钠(CMC)上接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了耐盐高吸水性树脂P(AMPS/CMC);考察了微波功率(P)、辐射时间(t)、CMC用量、NMBA用量、APS用量、AMPS的中和度(N)对树脂吸水倍率的影响;采用FTIR,SEM,TG等手段对树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(m(NMBA)∶m(APS)∶m(CMC)∶m(AMPS)=0.5∶2∶5∶100,P=195W,t=3.15 min,N(AMPS)=45%,w(CMC+AMPS)=30%)下合成的P(AMPS/CMC),在离子强度为0.154 mol/L的NaCl,CaCl2,AlCl3溶液和去离子水中的吸水倍率分别为126,63,20,1 345 g/g。该树脂具有较好的层状结构和热稳定性(主分解温度在250℃以上),CMC的加入有利于提高树脂的热稳定性和耐盐性能。     

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成

以丙烯腈、异丁烯、浓硫酸、脱水剂等为原料 ,用新工艺制备了 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸 (AMPS)。考察了合成条件对产品收率的影响 ,确定了合成AMPS的最佳工艺条件 ,异丁烯用量 1 0 0mol,丙烯腈用量 3 0 0～ 6 0 0mol,浓硫酸用量 1 10～ 1 15mol,脱水剂用量 0 2 0mol,反应温度 5～ 10℃ ,保温时间 1 5h。同时通过元素分析、红外光谱分析验证了AMPS的结构     

2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的应用

介绍了 2丙烯酰胺 2甲基丙磺酸 ( AMPS)的性能 ,综述了由 AMPS作单体的均聚物或共聚物在石油工业及众多化工领域中的应用     

紫外光固化法制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/顺丁烯二酸酐三元共聚高吸水性树脂

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、顺丁烯二酸酐(MA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用紫外光固化法,在不加引发剂和无任何气氛保护下合成了AMPS/AM/MA高吸水性树脂。利用FTIR和SEM方法研究了AMPS/AM/MA高吸水性树脂的分子结构和树脂吸水后的表面形态。考察了反应条件对AMPS/AM/MA高吸水性树脂吸水倍率的影响。实验结果表明,合成高吸水性树脂的优化条件为:n(AMPS)∶n(AM)∶n(MA)=2.0∶1.5∶0.3,w(NMBA)=0.06%(基于单体的总质量),pH=3.4,紫外光固化时间5.5 min。在优化条件下合成的AMPS/AM/MA高吸水性树脂的吸水倍率为1 627 g/g,且吸水速率较快,保水性能良好。     

丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚合成高吸水性树脂的研究

以丙烯酸（Ａｃ）和２－丙烯酰胺－２－甲基丙磺酸（Ａｍｐｓ）为原料，过硫酸钾为引发剂，Ｎ，Ｎ－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂（Ｂｉｓ），用水溶液法在实验室合成了一系列高吸水性树脂。考察了合成条件对树脂吸水率的影响，较佳的合成条件是，ＡｃＡｍｐｓ（摩尔比）为９０～９５１０～５，Ｂｉｓ用量为Ａｃ质量的０．０５％～０．０９％，Ａｃ的中和度为７０％～１００％，单体质量分率为３０％～４０％。     

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物合成的逐级放大及其性能的研究

采用水溶液聚合法,选用(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化-还原引发体系,以乙二胺四乙酸二钠、尿素为助剂,进行了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)共聚物合成的逐级放大实验,考察了共聚反应的放大效应及其对共聚物溶液表观黏度的影响。实验结果表明,从0.2 L小试放大到5 L模试时存在一定的放大效应,所得共聚物溶液的表观黏度降低约3.0 mPa.s,从5 L模试放大至50 L模试和1 m3中试时放大效应不明显;在95℃、矿化度为10 000 mg/L的模拟油藏盐水中,AM/AMPS共聚物具有优异的增黏性、耐温抗盐性和抗Ca2+性能,明显优于进口产品;在95℃、45 d的老化性能测试中,AM/AMPS共聚物溶液具有较高的黏度保留率,达到122.5%。     

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰胺缓凝剂的黏温特性

应用7400高温高压流变仪,研究了温度和压力对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰胺(AMPS/IA/AM)缓凝剂溶液表观黏度的影响。结果表明,缓凝剂溶液对温度较敏感,压力一定时,当温度≤120℃时,缓凝剂溶液的表观黏度随温度的增加而减小;温度在120¹30℃时,缓凝剂溶液存在温敏现象,表观黏度急剧增大;温度≥130℃时,缓凝剂溶液的表观黏度随温度增加而明显降低。温度一定时,随压力增加,缓凝剂溶液的表观黏度稍有增加。实验表明AMPS/IA/AM缓凝剂的黏温特征对水泥浆的稠度、沉降稳定性和稠化时间等工程性能有重大影响,可能导致水泥浆可泵性急剧变化等问题。     

油田化学用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合物的研究及应用

介绍了油田化学用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)聚合的合成方法,综述了2004—2012年AMPS聚合物用作钻井液添加剂、油井水泥添加剂、压裂液稠化剂、阻垢剂、缓蚀剂、水处理剂、驱油剂等方面的应用,并提出了相应的建议和设想。     

衣康酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸二元共聚物油井水泥缓凝剂制备及性能

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与衣康酸(IA)进行二元共聚反应合成了一种油井水泥缓凝剂。用正交实验法确定了最佳合成方案:反应温度80℃,w(引发剂)=1.5%,单体配比m(IA):m (AMPS)=1:2.7,反应时间1 h。采用IR研究了共聚物的结构并探讨了缓凝剂作用机理。结果表明:合成的共聚物对水泥浆有优异的高温缓凝作用,能显著延长水泥浆的稠化时间,具有良好的分散作用和抗钙性能。     

AA/HPA/AMPS钠盐共聚物的制备及其分散性能

以过硫酸铵(APS)为引发剂,以丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,通过水溶液自由基聚合制备了AA/HPA/AMPS钠盐三元共聚物,用FTIR、1H NMR和静态激光光散射对共聚物的结构及其相对分子质量进行了表征。正交实验结果表明,在n(AA)∶n(HPA)∶n(AMPS)=3∶1∶1.6、w(APS)=15%、w(异丙醇)=15%、80℃下合成的聚合物(PAPA-10)对TiO2的分散效果较好。同时考察了悬浮液pH和聚合物剂量对分散TiO2的影响,实验结果表明,PAPA-10具有较好的抗酸碱能力,在pH=4¹3时TiO2悬浮率均在90%左右;PAPA-10剂量为0.010 g时TiO2悬浮率为92.8%。聚合物间的静电斥力及空间位阻作用使TiO2颗粒间的团聚现象减弱,TiO2颗粒的粒径减小,悬浮率提高。     

魔芋葡甘露聚糖与AMPSNa的接枝共聚物及其性能

以硝酸铈铵为引发剂、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPSNa)为接枝改性单体,对魔芋葡甘露聚糖(KGM)进行接枝改性。考察反应温度、引发剂用量、AMPSNa浓度等因素对KGM-g-AMPSNa接枝共聚物溶胶黏度的影响以及交联剂对接枝共聚物交联及压裂液性能的影响。采用FTIR技术对KGM-g-AMPSNa结构进行表征。实验结果表明,合成接枝共聚物最佳的反应条件为:6.2 g KGM溶于20 m L 75%(φ)乙醇,40℃下溶胀0.5 h,AMPSNa浓度0.43 mol/L,引发剂浓度1.71 mmol/L,反应温度50℃,反应时间2.5 h,在此条件下0.6%(w)接枝共聚物溶胶的黏度为196.93 m Pa·s;采用硼砂-有机钛复配交联剂,可使接枝共聚物溶胶的交联性能、耐温性能更好;以0.6%(w)接枝共聚物溶胶和复合交联剂(5.0%(w)硼砂+0.3%(w)有机钛)构成的压裂液的耐温耐剪切性能达到100℃。     

高效液相色谱法测定AMPS/AM二元共聚物中残余微量单体含量

建立了一种同时测定2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)二元共聚物中残余单体AMPS和AM含量的HPLC法;为降低试样的黏性,以异丙醇-乙醇的混合液为提取剂,将AMPS和AM从AMPS/AM二元共聚物的水溶液中提取出来;同时考察了波长和流动相配比对AMPS和AM分离效果的影响,得到了最佳色谱分析条件。实验结果表明,适宜的色谱分析条件为:采用ZORBAX SB-C18(4.0 mm×50 mm)液相色谱柱,以体积比为85∶15的甲醇-水混合液为流动相,流动相流量1.0 mL/min,检测波长220 nm,柱温27℃,进样量6μL;建立了AMPS/AM二元共聚物中残余单体AMPS和AM的标准工作曲线,二者的线性相关系数均大于0.999 5,回收率为97.50%～100.62%,相对标准偏差为0.435 7%～1.298 1%。该方法具有操作简便、分析速度快、分离效果好、灵敏、准确高等优点,可满足测试要求。     

P（AM-co-AMPS反相微乳胶的制备及其驱油性能评价

以绘制的Span80/Tween80-Kerosene-AM/AMPS/H2O拟三元相图为依据,选择高单体质量分数微乳液体系,在引发剂用量为单体质量0.25%,反应温度为35℃的条件下,通过反相微乳液聚合反应,制得了P（AM-co-AMPS）质量分数为31.0%、相对分子质量为6.8×106的透明、稳定的P（AM-co-AMPS）反相微乳胶,并对其驱油性能进行了考察。结果表明,P（AM-co-AMPS）反相微乳胶与相对分子质量相当的PAM反相微乳胶的驱油性能相比较,P（AM-co-AMPS）反相微乳胶的驱油效率较高。     

耐温抗盐降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO_2的合成及性能

采用自由基水溶液聚合法,以纳米二氧化硅(nano-SiO2)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等单体为主要原料,合成了四元共聚物降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO2;采用FTIR法表征了该降滤失剂的组成,并评价了它的降滤失性效果、抗盐、抗钙和抑制性等性能,同时考察了该降滤失剂与其他处理剂的配伍性。实验结果表明,该降滤失剂具有良好的耐温抗盐降滤失性能,同时具有良好的抑制性能;与常用处理剂配伍性好,可在水基钻井液体系中显著降低其高温高压滤失量,所形成的饱和盐水钻井液体系在密度2.37 g/cm3下的高温高压滤失量仅为20.0 mL,满足高温下控制钻井液性能的需求。     

KPS-Na_2S_2O_3引发丙烯酸丁酯与玉米淀粉接枝共聚合反应的研究

以KPS-Na_2S_2O_3为引发体系,水为反应介质,研究了丙烯酸丁酯(BA)与玉米淀粉的接枝共聚合反应规律,用IR、SEM、DSC等手段分析了反应产物的结构。试验结果表明,当淀粉浓度为4％;[BA]为4.20×10~(-1)mol/l;[Na_2S_2O_3]为2.0×10~(-3)mol/l;[KPS]在(3-4)×10~(-3)mol/l范围内;pH=7,60—70℃。反应6h,接枝共聚物的接枝率(G)可达80—90％,接枝效率(E)可达60—70％。     

羧甲基纤维素-g-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水树脂的吸水与保水性能

以羧甲基纤维素(CMC)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料、过硫酸铵为引发剂、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用微波辐射法制备了耐盐性高吸水性树脂CMC-g-PAMPS。考察了无机盐溶液的浓度、金属离子价态、溶液pH和单体总含量等因素对CMC-g-PAMPS树脂吸水倍率的影响,并对其吸水速率和保水性能进行了研究。实验结果表明,吸水倍率随无机盐溶液浓度的增加而减小;在不同价态金属离子盐溶液中,吸水倍率大小的顺序为:NaCl>CaCl2>AlCl3;在相同价态的金属阳离子盐溶液中,CMC-g-PAMPS树脂的吸水能力接近;CMC-g-PAMPS树脂在pH=4～8内能保持较高吸水倍率。