膨润土土工合成材料的研究

将所合成的相对分子质量约为3~4万的聚丙烯酰胺(PAM)与甲醛反应使之羟甲基化,然后将羟甲基化聚丙烯酰胺和单体丙烯酰胺(AM)脱水缩合,得到产物改性聚丙烯酰胺.适宜的反应物摩尔比n(PAM)∶n(甲醛)∶n(AM)=1∶0.6∶0.6,羟甲基化转化率可达99%以上,丙烯酰胺转化率可达93%以上.改性聚丙烯酰胺以过硫酸铵为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂在室温下发生交联反应.其优点是交联速度快、聚合放热温度低、在侧链发生交联反应、抗水解能力强,吸水膨胀倍数与膨润土相当.将改性聚丙烯酰胺与膨润土混合(其中膨润土质量约占70%)制成的膨润土土工合成材料,其体积膨胀率为190%,基本达到我国建筑行业标准实用要求.该产品经久耐用,为土工合成材料的制备技术探索了一条新路.     

用聚水解马来酸酐合成聚羧酸减水剂研究

使用聚水解马来酸酐与聚乙二醇单甲醚进行酯化反应合成聚羧酸减水剂,测试了酸醇摩尔比、催化剂种类及用量、反应温度、反应时间及带水剂用量对所合成减水剂性能的影响。结果表明,最佳的反应条件是酸醇摩尔比为15:1,浓硫酸为催化剂,用量为反应物总质量的3wt%,反应温度90℃,反应时间6h,带水剂用量为反应物总质量的12wt%。     

耐水性室温自交联核壳结构丙烯酸酯乳液的合成及表征

采用核壳结构种子乳液聚合法,以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)为交联单体,合成了具有良好耐水性的室温自交联核壳结构丙烯酸酯乳液;研究了交联单体的用量、交联温度、复合乳化剂用量及配比等对乳液性能的影响。FTIR测试证实了交联反应的发生;乳液的粒径图、DSC曲线和TEM表明,乳液具有2个玻璃化转变温度,具有明显的核壳结构。     

抗高温聚合物压裂液复合交联剂的研制

根据高温聚合物压裂液对交联剂的要求,采用四氯化钛、氯氧化锆、乙酰丙酮(AAT)、马来酸(MA)、异丙醇(IPA)为主要原料,制备出一种高温压裂液用复合交联剂JL-1。利用单因素实验法对各物质配比、反应温度等交联剂的合成方案和条件进行了研究,确定了最佳合成方案;运用红外光谱、核磁共振等现代分析手段,对交联剂的结构进行了表征;评价了交联剂的综合应用性能。交联剂的最佳合成方案为:n(ZrOCl_2)∶n(TiCl_4)∶n(MA)∶n(AAT)∶n(IPA)=0.120∶0.080∶0.220∶0.180∶0.440,络合剂滴加反应温度为5℃,反应时间为1.5h,60℃回流反应时间为5h。在交联液与交联剂质量比为100∶0.7时,0.80%~1.0%(w)增稠剂XSS296压裂液交联黏度为0.80~1.49Pa·s;180℃、170s-1剪切1.5h后黏度为50mPa·s以上,交联压裂液具有良好的悬砂性和耐温耐剪切能力。     

阳离子PAM的合成及絮凝性能研究

文章叙述了通过利用曼尼兹反应条件的控制，对聚丙烯酰胺进行了阳离子改性，合成胺甲基聚丙烯酰胺。探讨了原料配比、甲醛用量、反应时间、反应温度和二甲胺滴加时间等对胺化率的影响，并对其絮凝性能进行了考察。     

胺化接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成与应用

在碱性条件下,以聚丙烯酰胺为主链,用甲醛和二乙烯三胺与支链上的酰胺基发生胺化接枝反应,制得一种多胺型阳离子有机高分子絮凝剂( XPAM).通过试验研究,对物料配比、反应时间、反应温度、反应液pH值等影响因素进行了探讨,确定了XPAM的最佳合成工艺条件如下:物料配比PAM:甲醛:二乙烯三胺为1:0.7:0.84,反应时间T1为1h、T2为3h,反应体系的pH值控制在9左右,温度为45 ～ 50℃.然后利用XPAM对含铅废水进行絮凝处理试验,得到该絮凝剂处理含铅废水的最佳工艺条件:絮凝剂用量为2 mL、沉降时间为20 min、溶液pH值为3～6.在最佳处理条件下,对含铅废水中铅离子的去除率可达到90％.     

模糊综合评价方法在AA-AM-SSS共聚物中的应用研究

本工作以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)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,采用溶液聚合方法合成AM-AA-SSS共聚物。在合成过程中,单体用量、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素具有模糊性与复杂性,使用传统正交试验时,不同的评价指标得出不同的合成条件,很难通过评价指标值优化出一致的条件。本工作在正交试验的基础上,对高吸水性树脂的吸水倍率、温敏性、抗盐性进行研究,运用模糊综合评价方法进行数据处理,得到优化的合成工艺:AA/AM质量配比为5:1,引发剂用量为0.045g,交联剂用量为0.005g,SSS用量为0.55g,反应温度为65℃时最佳。通过实验验证,得到共聚物的常温吸水倍率为521g/g,60℃吸水倍率为635g/g,吸盐水倍率为68g/g,这组因素组合的综合评价值为0.710。IR表征结果与目标产物吻合。     

煤矿井下水基灭火凝胶的制备

以丙烯酰胺为单体,丙烯酸和地瓜淀粉为功能单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)作为交联剂,过硫酸钾作为引发剂,制备了水基灭火凝胶。利用控制变量法,改变交联剂用量、淀粉用量、p H值以及丙烯酰胺的用量可得,在酸性环境下,凝胶的吸水率随p H值的增大而增大,在碱性环境下,凝胶的吸水率随p H值的增大而缓慢减小。控制反应温度(温度选择20℃和80℃),测定凝胶黏度的变化,选择出吸水性能好溶胀速率高的一组凝胶。     

耐盐高吸水复合材料的研究

采用丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸甲酯(MA)为单体与有机膨润土复合,通过水溶液共聚法制备复合高吸水性树脂.考察丙烯酸中和度、单体配比、引发剂用量、交联剂用量、有机膨润土用量、反应温度对复合高吸水性树脂吸水率的影响,获得最佳聚合反应条件.在此条件下制备的高吸水性树脂对水和0.9%盐水的吸收倍率为850 g/g和120 g/g.并用XRD和TGA等对合成的复合高吸水性树脂结构进行分析.     

新型改性聚丙烯酰胺灌浆材料的制备和性能研究

以硫醇为链转移剂经自由基聚合合成超低分子量的部分水解的聚丙烯酰胺,再利用合成的聚丙烯酰胺与甲基丙烯酸缩水甘油酯进行开环反应制备改性聚丙烯酰胺,并用1H-NMR对改性聚丙烯酰胺进行表征。然后使用水溶性氧化还原体系,再添加其它试剂,制备了一种新型无毒水溶性聚丙烯酰胺灌浆材料,并与丙凝浆材的性能进行比较,研究表明,该改性聚丙烯酰胺灌浆材料是一种性能优异的环保灌浆材料。