水溶性超高分子量聚丙烯酰胺/丙烯酸的研制及竞聚

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,采用水溶液自由基共聚法制备超高分子量聚丙烯酰胺/丙烯酸(PAM/AA)共聚物。由正交实验研究了单体浓度、引发剂用量、助剂尿素用量、单体配比、反应温度对聚合物相对分子质量的影响。结果表明,最佳条件为:m(AM)∶m(H2O)=30%,m(AM)∶m(AA)=3,m(I)∶m(AM)=0.3%,m(尿素)∶m(AM)=0.3%,温度20℃,在此条件下,产物分子量高达5 120万,AM和AA的竞聚率为r AM=0.684、r AA=0.278,其中单体残余量由紫外分光光度法测得。     

防垢剂EAS的合成及其性能研究

以环氧琥珀酸钠(ESAS)、丙烯酰胺(AM)、烯丙基磺酸钠(SAS)为单体,过硫酸铵为引发剂,合成了三元共聚物EAS防垢剂。通过红外光谱图对其结构表征,结果表明合成的产物为目标产物。通过正交实验研究其最佳合成条件为:共聚温度为90℃,共聚时间为3.5h,m(引发剂)∶m(总单体)=12.5%,单体配比n(ESAS)∶n(AM)∶n(SAS)=1.2∶0.6∶1;合成产物对碳酸钙垢具有较好的防垢性能,防垢率达到88.07%。     

新型表面活性聚合物的制备及在含油污水处理中的应用

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和阳离子表面活性单体(DP)为原料,合成了一种新型表面活性聚合物絮凝剂DPS-3,并通过大量室内实验优化了DPS-3的合成条件,评价了其在含油污水絮凝处理中的应用效果。结果表明：新型表面活性聚合物DPS-3的最佳合成条件为,各单体配比n(AM)∶n(DMC)∶n(DP)=75∶20∶5,单体总质量分数为30%,引发剂用量为0.5%(质量分数),反应温度为60℃,反应时间为8 h。新型表面活性聚合物DPS-3对炼油厂含油污水具有良好的絮凝除油效果,当其加量为150 mg·L^-1时,可使含油量由1 250 mg·L^-1降低至20 mg·L^-1,除油率达到了98.3%,絮凝除油效果明显优于其他几种常用的絮凝剂。     

DMDAAC-AM-MA反相微乳液聚合体系的制备与优化

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)和顺丁烯二酸(MA)为乳化单体,正丁醇为助乳化剂,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(Triton X-10)、失水山梨醇油酸酯(Span 80)和聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯(Tween 60)为乳化剂,液体石蜡、异辛烷和环己烷为有机溶剂,进行体系增溶实验。采用电导法和染料法研究了单体总质量浓度、AM摩尔分数、阴阳离子单体配比、乳化剂质量分数、助乳化剂与复合乳化剂质量比等对微乳液体系最小乳化剂用量(Smin)和最大增溶水量的影响。结果表明,异辛烷与Span80/Tween60复合乳化剂组成的乳化体系增溶性较好;当单体总质量浓度为40%、n(AM)∶n(MA)∶n(DMDAAC)=6∶2∶2、亲水亲油平衡值(HLB值)为11.30、w(复合乳化剂)=33%和m(助乳化剂)∶m(复合乳化剂)=1∶7时,所形成的反相微乳液增溶水量大、乳化剂用量少且稳定性强。     

驱油用磺化聚丙烯酰胺的制备及溶液性能研究

采用NaHSO3-K2S2O8和偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)复合引发剂体系及高低温分段引发法合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)共聚物,通过单因素实验与正交试验考察了单体质量分数、引发剂质量分数、引发温度、pH、单体配比、引发剂配比等因素对共聚物表观黏度的影响,筛选出共聚物的最佳制备条件,即单体质量分数为25%,引发剂质量分数为0.015%,引发温度为10℃,pH=7,m(AM)∶m(AMPS)=5∶1,m(K2S2O8)∶m(NaHSO3)=2∶1,m(NaHSO3-K2S2O8)∶m(AIBA)=1∶1,引发时间为1.5 h。耐温抗盐及热稳定性评价实验结果表明AM/AMPS共聚物的综合耐温抗盐性较好。     

油溶性引发剂引发反相乳液聚合制备P(DMDAAC-AM)及其性能

用油溶性的引发剂引发,通过反相乳液聚合制备了二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)-丙烯酰胺(AM)共聚物P(DMDAAC-AM)(PDA),聚合反应中V(水)∶V(油)=1∶1.2,w(单体)=33%,n(DMDAAC)∶n(AM)=1∶9。研究了不同引发剂用量对聚合动力学的影响。结果表明:引发剂最佳加入量为m(引发剂)∶m(单体)=0.5∶100。探讨了PDA在纯水中的黏度特性,所制备的PDA呈典型的高分子电解质特性,稀溶液的比浓黏度随质量浓度变稀而增大。对PDA的应用性能也进行了初步研究。     

马来酸酯磺酸盐型活性聚合物的合成及性能研究

根据分子结构与性能的关系,用马来酸酐(MA)、聚乙二醇(PEG)、辛醇合成了活性单体(MOPn),再与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)通过自由基胶束共聚法合成含有-SO_3~-、-CONH_2、EO醚等极性基团的二元和三元活性聚合物,并对其结构进行红外表征和热重分析。评价了聚合物在蒸馏水和无机盐介质中的表面性能,讨论了影响溶液表面活性的各因素以及单体摩尔比对其性质的影响。结果表明:合成的二元聚合物(PMOPnS)具有较好的水溶性和表面活性,活性单体MOP1000与AMPS摩尔比为1∶2的二元聚合物比1∶4的二元聚合物的表面活性更强。三元聚合物在高于 258 ℃下开始分解。考察了三元聚合物单体摩尔比、无机盐质量浓度对聚合物黏度的影响。n(MOP1000)∶n(AMPS)∶ n(AM)=0.5∶1∶98.5的三元聚合物PMOPSA-1具有较好的增黏效果和表/界面活性,2%三元聚合物PMOPSA-1在蒸馏水和2%NaCl介质中30 ℃黏度分别为1 108和1 157 mPa·s,在2%NaCl和0.1%CaCl_2混合盐水中30 ℃表面张力和45 ℃下与煤油的界面张力分别为30.43和2.09 mN/m,表明合成的活性型聚合物具有较好的热稳定性、稠化性能和表/界面活性。     

疏水改性阳离子胶原蛋白絮凝剂制备条件优化

以皮革废弃物提取的明胶为原料,丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和丙烯酸丁酯(BA)为单体[n(AM)∶n(DAC)∶n(BA)=80∶18∶2],叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠为引发剂,接枝共聚合成了疏水改性阳离子胶原蛋白絮凝剂P(C-AM-DAC-BA)。以絮凝剂对油田模拟废水浊度的去除率为指标,探讨了明胶与单体的质量比、引发剂浓度、接枝温度、接枝时间对絮凝效果的影响。通过响应面法优化得到了P(C-AM-DAC-BA)接枝共聚最佳条件为m(明胶)∶m(单体)=1∶2.04、引发剂浓度0.032 mol/L、接枝温度49℃、接枝时间2.8 h。在该条件下,P(C-AM-DAC-BA)对油田模拟废水浊度去除率为91.5%。     

脂肪酸盐用于反相乳液中淀粉接枝反应乳化剂的研究

研究了以淀粉为基材、以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体、以脂肪酸盐及其复配物为乳化剂、采用反相乳液聚合技术合成接枝共聚物的方法。讨论了脂肪酸盐的金属离子种类、碳链长度、乳液形成方法、乳化剂组成、乳化剂用量对单体转化率、接枝率、接枝效率、产品特性黏数及絮凝效果的影响。结果表明,将单一的脂肪酸盐以一定比例进行复配得到的混合物的乳化效果较好,当m(油酸)∶m(油酸钠)=60∶40的复配物为乳化剂,w(乳化剂)=6%,V(油)∶V(水)=1 2∶1,n(AM)∶n(DMDAAC)=3∶1,c〔(NH4)2S2O8〕=3 5×10-4mol/L,t=6h,θ=45℃时,单体转化率达99 7%,接枝率达97 6%,接枝效率为97 9%,特性黏数为1120mL/g。     

硫酸钡垢阻垢剂AA-MA-HPA共聚物的合成

合成了丙烯酸-马来酸酐-丙烯酸羟丙酯三元共聚物(AA-MA-HPA),研究了聚合条件对共聚物阻硫酸钡垢性能的影响,确定了合适的聚合工艺:单体配比n(AA)∶n(MA)∶n(HPA)=41∶34∶25,m(引发剂)/m(总单体)=10%,m(异丙醇)/m(总单体)=15%,反应温度90℃,反应时间4h。当共聚物使用质量浓度为24mg/L时,阻垢率可达97%以上,并初步探讨了其阻垢机理。     

三元阳离子接枝淀粉的合成及其絮凝性能

以玉米淀粉(St)为原料,2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酰胺(AM)为接枝单体,硝酸铈铵(CAN)为引发剂,合成三元阳离子接枝淀粉St-g-PDMC-co-PAM.当 m(St)∶m(AM)∶m(DMC)=1 ∶0.2∶0.8,m(St)∶m(CAN)=1∶0.3,反应温度60℃,反应时间4 h时,产...     

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。     

光引发合成两性聚丙烯酰胺的影响因素

以丙烯酰胺(AM)、阴离子单体丙烯酸纳(AANa)、阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为原料,采用光引发聚合方式合成两性聚丙烯酰胺P(AM-DAC-AANa),探讨了合成P(AM-DAC-AANa)的最佳条件。结果表明:在n(AM)∶n(AANa)∶n(DAC)=1∶0.7∶0.2,单体质量分数为30%,引发剂用量为0.08%,光照时间为2.5h,引发温度为30℃,溶液p H为7.0条件下,得到产物的特性粘数为976m L/g。红外光谱分析表明:所得产物符合P(AM-DAC-AANa)的结构特征。     

抗盐抗高温强抑制性降滤失剂SN-K的合成与评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系,通过水溶液聚合得到一种新型抗盐、抗高温、强抑制钻井液降滤失剂SN-K。通过单因素实验确定了最佳单体配比n(AM)∶n(AMPS)∶n(AA)∶n(DMDAAC)=1∶2∶2∶1,反应温度65℃,反应时间4 h,w(单体)=20%(以水溶液的总质量计,下同),w(引发剂)=0.5%(以单体总质量为基准,下同)。采用KOH调节聚合体系pH,引入强抑制性离子K+,并对SN-K进行性能评价。结果表明:在盐水钻井液中,w(SN-K)=3.0%(以钻井液总质量为基准,下同)时,经180℃高温老化16 h后,SN-K仍具有良好的降滤失效果,FLAPI=8.4 m L,没有添加SN-K的钻井液基浆的FLAPI=82.0 m L;泥页岩滚动回收实验表明:当w(SN-K)=1.0%时,岩屑相对岩心回收率(R*)为94.4%,远远超过KCl体系中w(KCl)=3.0%时的77.3%;利用SEM对添加SN-K的钻井液高温高压滤饼进行了微观表征,结果显示其具有致密的网架结构。     

光引发合成两性离子型聚丙烯酰胺的工艺优化

以丙烯酰胺(AM)、阴离子单体丙烯酸钠(AANa)和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,采用光引发聚合方式合成了两性离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC-AANa);探讨了合成P(AM-DMDAAC-AANa)的最佳条件。结果表明:在n(AM)∶n(AANa)∶n(DMDAAC)=1∶0.65∶0.16,单体质量分数为32%,引发剂用量为0.08%,光照时间为2.5 h,反应温度为30℃,p H=6.5的条件下,得到产物的特性黏数为887 m L/g。红外光谱分析表明:所得产物符合P(AM-DMDAAC-AANa)的结构特征。     

以丙烯腈改性淀粉为分散剂的阳离子苯丙乳液的研制

以丙烯腈改性淀粉为分散剂,采用自由基聚合法在淀粉分子链上接枝苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)和丙烯酰胺(AM)等共聚单体,合成出一种新型的阳离子型淀粉接枝苯丙乳液施胶剂。探讨了K2S2O8/NaHSO3氧化还原型引发剂、共聚单体等对施胶剂施胶效果的影响。结果表明:当w(DM)=2%、w(AM)=0.3%、m(改性淀粉)∶m(单体)=1.0∶1.5、m(St)∶m(BA)=2.3∶1.0、引发剂中m(K2S2O8)∶m(NaHSO3)=1.0∶1.0且氧化剂w(K2S2O8)=0.10%时,施胶剂的施胶效果最佳,并且优于传统苯丙乳液施胶剂。     

基于单电子转移活性自由基聚合制备星形丙烯酰胺三元共聚物

采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)方法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体原料,Cu0粉为催化剂,四氯化碳(CCl4)为引发剂,三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为配体,在水溶液中实现了星形三元共聚物P(AM-AMPS-NVP)的合成。通过IR与13 C-NMR分析,证明所得聚合物是目标产物。通过系列实验,考察了催化剂用量、引发剂用量、配体用量及w(单体)和单体物质的量比对三元共聚物P(AM-AMPS-NVP)聚合反应的影响。结果表明,得到共聚物的最佳制备条件为引发温度25.0℃,单体n(AM)∶n(AMPS)∶n(NVP)=8.5∶1∶0.5,反应物溶液中w(单体)=25%,引发剂w(CCl4)=0.082%、催化剂w(Cu0)=0.019 0%、配体w(Me6-TREN)=0.073%时,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到227万。     

木材用改性木薯淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂、乙烯基三乙氧基硅烷为硅烷偶联剂、丙烯酰胺(AM)为硬单体和丙烯酸丁酯(BA)为软单体,采用接枝共聚法制备了木材用改性木薯淀粉胶粘剂。研究结果表明:采用单因素试验法优选出制备该胶粘剂的最佳工艺条件是V(乙烯基三乙氧基硅烷)=1.6 m L、m(单体)∶m(淀粉)=0.9∶1.0、m(AM)∶m(BA)=0.56∶1.0、m(APS)=0.3 g、m(淀粉)=25 g、反应时间为4 h和反应温度为50℃,此时胶粘剂的综合性能相对最好,其干态、湿态剪切强度分别为5.26、4.18 MPa。     

页岩气压裂用抗盐速溶滑溜水降阻剂的制备及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)为聚合单体,自制聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(P-DMC)为分散剂,水溶性偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)为引发剂,以乙醇-水体系为分散介质,采用分散聚合法合成了阳离子型聚丙烯酰胺乳液降阻剂。通过单因素实验确定了共聚物合成的较佳条件:单体配比n(AM)∶n(DADMAC)=6∶1,单体加量占聚合体系总质量的40%(w),分散剂加量对单体总质量占比为8%(w),分散介质m(乙醇)∶m(水)=50%,引发剂加量对单体总质量占比为0.2%(w),聚合温度60℃,反应时长8 h。结果表明,合成产物稳定性良好,分子量达1.26×10⁶,在矿化度为30 000 mg/L的模拟水中黏度保持率达78.6%,质量分数0.2%的聚合物溶液降阻率最高可达66.4%,可在10 min内完全溶解,在页岩气井压裂开采过程中具有广阔的应用前景。     

耐硬水手洗餐具用洗涤剂的配方研究

通过考察脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、α-烯烃磺酸盐(AOS)、十二烷基苯磺酸钠(LAS)、甲酯磺酸盐(MES)和十二烷基硫酸钠(K12)这几种餐具用洗涤剂原料在不同水硬度条件下的去污能力,综合成本、增稠等方面,确定了以AES,AOS和LAS为主要的餐具用洗涤剂原料进行复配应用,考察了AES,AOS和LAS在不同配比时的去污力。结果表明,在水硬度较低的地区,m(LAS)∶m(AES)∶m(AOS)=9∶5∶1时去污力较强;而在水硬度较高的地区,m(LAS)∶m(AES)∶m(AOS)=1∶9∶5或1∶1∶1时去污力较强。