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。     

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。     

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。     

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-胺树状聚合物絮凝与助留机理分析

概述了絮凝与助留体系中的微粒间的相互作用能,介绍了造纸浆料中各组分的絮凝过程及改性聚酰胺-胺(PAMAM)树状聚合物用作造纸絮凝助留剂的优点。探讨了PAMAM树状聚合物的结构与絮凝作用的关系。分析了PAMAM树状聚合物在造纸中的絮凝助留机理,包括氢键缔合作用、憎水化作用、电荷中和作用、阳离子补丁效应和架桥絮凝作用。以含聚氧乙烯链的PAMAM树状聚合物为造纸助留剂建立了絮凝模型,并阐述了不同用量的助留剂对其絮凝作用的影响。     

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。     

改性树状大分子W-PAMAM的合成及破乳性能研究

在适宜的工艺条件下合成了支化代为0.5~2.0G的聚酰胺-胺型树枝状系列高分子（PAMAM）,并将2.0G PAMAM与环氧丙烷及环氧乙烷进行烷氧基化反应,制备了具有多分支结构的聚醚类破乳剂W-PAMAM。考察了整代PAMAM破乳剂和改性W-PAMAM破乳剂对水包油（O/W）型模拟原油乳液的破乳性能。实验结果表明,整代PAMAM破乳剂和改性W-PAMAM破乳剂均对O/W型模拟原油乳液有破乳作用,在温度为60℃、破乳时间为120 min、加量为100mg/L时,W-PAMAM对含油5%的O/W型模拟原油乳液的破乳除油率大于90%。     

树枝状受阻酚抗氧剂的抗氧化活性及反应动力学

以β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯和树枝状分子骨架1.0代PAMAM(聚酰胺-胺)为原料,通过酰胺化缩合反应合成了一种具有树枝状结构的受阻酚抗氧剂。采用FT-IR、1 H-NMR和MS对树枝状受阻酚抗氧剂进行了结构表征,采用测氧法考察了树枝状受阻酚抗氧剂和只具有叔胺抗氧化基团的0.5代PAMAM骨架的抗氧化活性,并对其清除ROO·反应动力学进行了分析。结果表明,在相同的酚羟基浓度时,树枝状受阻酚抗氧剂的抑制速率常数高于受阻酚抗氧剂BHT;树枝状受阻酚抗氧剂的骨架0.5代PAMAM的抗氧化活性证明了设计合成的树枝状受阻酚抗氧剂是一类分子内复合主抗氧剂。     

星型高效复合主抗氧剂的合成与抗氧化性能

 以β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯(简称3,5-丙酰氯, 3,5-Propionyl chloride)和星型聚合物1.0代聚酰胺-胺(1.0G PAMAM)为原料,通过酰胺化缩合反应合成了结构新颖的星型高效复合主抗氧剂,并通过优化实验确定了该抗氧剂的最佳合成条件。采用元素分析、FT-IR、¹H NMR 和¹³C NMR 对星型高效复合主抗氧剂进行表征,并考察了该抗氧剂在聚烯烃树脂中的抗氧化性能。结果表明,当n(3,5-Propionyl chloride)/n(1.0G PAMAM)=5、 三氯甲烷为溶剂、 反应时间12 h、 滴加1.0G PAMAM的温度为15℃、反应温度为45℃时,星型高效复合主抗氧剂收率在65%以上,熔程为204.5~206.5℃。星型高效复合主抗氧剂在聚烯烃树脂中具有很好的抗氧化作用,在聚丙烯树脂(PP)中的抗氧化性能与市售抗氧剂1010和3114相近,在聚乙烯树脂(LLDPE)中的抗氧化性能优于抗氧剂1010和3114。     

含L-脯氨酸的手性树枝形化合物的合成和表征

从2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪出发,通过引入3个L-脯氨酸单元制备了一种新型的C3-对称的手性中心核,并以此手性中心核为基础,经过乙二胺胺解、丙烯酸甲酯迈克尔加成反应,合成了一种含L-脯氨酸单元的手性树枝形化合物。产物通过FT-IR、~1H NMR、~(13)C NMR和MS进行了表征。     

新型聚酰胺-胺树枝状聚合物页岩抑制特性研究

树枝状聚合物由于其独特的分子结构和特性，近年来日益受到关注。聚酰胺-胺（PAMAM）作为研究最为成熟的树枝状聚合物，目前已在各领域得到应用，并在油田化学方向发挥潜力。采用抑制膨润土造浆实验、页岩滚动分散实验和粒度分布测试综合评价不同代数聚酰胺-胺树枝状聚合物的抑制性，借助表面张力、Zeta电位测试和X-射线衍射等表征测试了不同代数聚酰胺-胺的特性。结果表明，不同代数（G0~G5）聚酰胺-胺树枝状聚合物均具有优良的抑制性，其中G0和G5抑制性优于传统的KCl和国外聚胺Ultrahib。不同代数树枝状聚合物在黏土层间的吸附状态与其浓度有关，低浓度下为单层吸附，高浓度下为双层吸附。聚酰胺-胺树枝状聚合物表面胺基密度高，水溶液中部分质子化后，通过静电作用、氢键作用等强吸附在泥页岩表面，降低黏土水化斥力，排挤出层间水分子，抑制泥页岩水化分散。      

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。     

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%。