单电子转移活性自由基聚合制备星形丙烯酰胺-对苯乙烯磺酸钠共聚物

以丙烯酰胺(AM)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,四氯化碳(CCl_4)为引发剂,以铜粉/三(N,N-二甲基氨基乙基)胺(Cu~0/Me_6-TREN)为催化剂,采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)方法,在25℃水溶液中制备了四臂星形二元共聚物P(AM-SSS)。采用红外光谱法、核磁共振对合成的共聚物进行分析表征,并考察了催化体系用量、引发剂用量、引发温度及功能单体AM与SSS的用量等因素对聚合物黏均分子量M_η的影响,同时测定了不同浓度盐溶液中聚合物溶液的表观黏度。结果表明:在引发温度25℃、单体AM与SSS的摩尔比为680:20、引发剂质量分数0.068%、催化体系占单体的质量分数为0.7%的条件下,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到176万,聚合反应产率最高可达89%;此外,与Mg~(2+)相比,Na~+对该聚丙烯酰胺表观黏度的影响更为显著。     

环糊精改性超支化聚合物的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、环糊精改性超支化功能单体(MAH-β-CD-HPEA)、甜菜碱(DEPS)为原料合成了四元共聚物PADAH。考察了引发剂质量分数、AM与AA质量比、DEPS与MAH-β-CD-HPEA质量比对聚合物溶液黏度的影响。得到的最佳合成条件为:AM与AA的质量比为2∶1(共占单体总质量的85%),DEPS与MAH-β-CD-HPEA的质量比为14.5∶0.5(共占单体总质量的15%),引发剂质量分数为0.3%。性能研究表明,该共聚物的质量浓度为2000 mg/L时,溶液黏度可达643 mPa·s,3500 r/min剪切20 s后黏度保留率高于80%;90℃时,PADAH的黏度为237m Pa·s,黏度保留率为37.5%,均优于未加MAH-β-CD-HPEA的甜菜碱型聚合物(PADA)和普通部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。     

耐温抗盐AM/AA/AMC_(12)S共聚物的合成及性能评价

以1-十二烯、丙烯腈和发烟硫酸为原料制备了2-丙烯酰胺基十二烷磺酸(AMC12S),在此基础上又以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和AMC12S为原料合成了水溶性三元共聚物AM/AA/AMC12S。设计了一组正交实验,考察了单体总质量分数、AMC12S含量、引发剂含量、AM∶AA值以及温度等对共聚反应的影响,确定了三元共聚物AM/AA/AMC12S的最佳合成条件为:总单体质量分数为24%、AMC12S质量分数为0.04%、引发剂质量分数为0.1%、AM∶AA=7.0∶3.0、反应温度为40℃。通过红外光谱和扫描电镜对三元共聚物AM/AA/AMC12S进行了表征。讨论了共聚物的黏浓关系、耐温、抗盐等性能。结果表明,共聚物的增粘性远大于HPAM;90℃条件下共聚物的黏度保留率为45.0%,高于HPAM;氯化钠浓度为80 000 mg/L时,黏度保留率为14.6%,氯化镁或氯化钙浓度为2 000 mg/L时,粘度保留率分别为14.4%,12.5%。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,该共聚物具有良好的耐温抗盐性能。     

耐温抗盐AM/AA/AMC_(12)S共聚物的合成及性能评价

以1-十二烯、丙烯腈和发烟硫酸为原料制备了2-丙烯酰胺基十二烷磺酸(AMC12S),在此基础上又以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和AMC12S为原料合成了水溶性三元共聚物AM/AA/AMC12S。设计了一组正交实验,考察了单体总质量分数、AMC12S含量、引发剂含量、AM∶AA值以及温度等对共聚反应的影响,确定了三元共聚物AM/AA/AMC12S的最佳合成条件为:总单体质量分数为24%、AMC12S质量分数为0.04%、引发剂质量分数为0.1%、AM∶AA=7.0∶3.0、反应温度为40℃。通过红外光谱和扫描电镜对三元共聚物AM/AA/AMC12S进行了表征。讨论了共聚物的黏浓关系、耐温、抗盐等性能。结果表明,共聚物的增粘性远大于HPAM;90℃条件下共聚物的黏度保留率为45.0%,高于HPAM;氯化钠浓度为80 000 mg/L时,黏度保留率为14.6%,氯化镁或氯化钙浓度为2 000 mg/L时,粘度保留率分别为14.4%,12.5%。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,该共聚物具有良好的耐温抗盐性能。     

驱油用聚丙烯酰胺后水解方法综述

聚丙烯酰胺类聚合物中应用最广泛的是部分水解聚丙烯酰胺（以下简称HPAM）,特别是在三次采油聚合物驱及水处理等方面。水解度为10％～30％的超高相对分子质量的HPAM主要用于油田采油以提高采收率。HPAM的生产有两种方法．即共聚法和均聚水解法。采用共聚法难以获得高分子量的HPAM,而在适宜的条件下,利用均聚后水解法可制备高分子量HPAM牌。目前,国内聚丙烯酰胺（以下简称PAM）行业大多采用后水解法制备HPAM,然而由超高分子量聚丙烯酰胺转化成超高分子量部分水解聚丙烯酰胺是一个重要环节。     

疏水缔合聚合物溶液的性能

疏水缔合水溶性聚合物指在常规水溶性聚合物主链上引入极少量疏水基团所形成的一类新型聚合物。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,这类聚合物的分子量不高,但具有独特的溶液性能。本文综述了疏水缔合聚合物的增黏、耐温、抗盐、抗剪切的溶液性能。     

AM/DAAM/DMDAAC/SSS共聚物的合成与降滤失性能研究

以AM、DAAM、DMDAAC和SSS为单体,采用水溶液聚合的方法合成聚丙烯酰胺的改性共聚物AM/DAAM/DMDAAC/SSS。正交实验结果表明:反应温度为55℃,反应时间为4h,单体配比为m(AM):m(DAAM):m(DMDAAC):m(SSS)=6.0:2.5:1.0:0.5,引发剂用量为单体质量的0.5%时,聚合物的黏均相对分子量为1.27×106。淡水基浆中共聚物的加量为0.8%时,滤失量仅为7.2mL,在加量相同的情况下,共聚物降滤失性能优于FA-368和CMC。     

驱油用水溶性AM-AA-NVP-DAMA四元共聚物的合成及性能

由1,3-丙二胺和马来酸酐制备的功能单体(DAMA)与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚制备出了一种水溶性AM-AA-NVP-DAMA四元共聚物。共聚反应的条件为:m(AM)∶m(AA)=3∶2,引发剂质量分数0.5%,反应温度40℃,反应时间8 h,pH=7.0。利用红外光谱(IR)、核磁(1HNMR)以及扫描电镜(SEM)对该共聚物进行了表征。性能研究表明,该共聚物在95℃下的黏度保留率比部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)高16.2%;在质量分数1.8%NaCl条件下的黏度保留率比HPAM高8.7%;在质量分数0.09%CaCl2条件下的黏度保留率比HPAM高9.4%;经过500 s-1剪切5 min后的黏度保留率比HPAM高16.3%;60℃下质量分数0.2%共聚物溶液提高的采收率比HPAM高5.07%。     

AM/AMPS共聚物的合成与性质研究

采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系引发丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)水溶液进行二元共聚,得到AM/AMPS共聚物。黄金分割法评定确定最佳合成条件为:引发剂0.002 888%,单体20%,AMPS∶AM=20∶80(质量百分比),反应温度45.52℃。用红外光谱(IR)对目标产物进行结构表征,并评价了目标物的溶液性能和稳定性。结果表明,AM/AMPS共聚物的耐温抗盐性优于大庆HPAM聚合物,适用于高温高盐油藏条件。     

超高分子量阴离子型聚丙烯酰胺P(AM-AC)的制备研究

以丙烯酰胺(AM)与丙烯酸(AC)为反应单体,采用水溶液聚合法在复合引发体系下制备超高分子量阴离子聚丙烯酰胺,重点探讨引发剂的用量、单体浓度、初引发温度、p H值等因素对聚合物特性黏数的影响。实验结果表明,最佳的制备工艺参数如下:氧化还原引发剂的质量分数为0. 025%,二级引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(V-44)的质量分数为0. 084%,单体占总反应体系的质量分数为25%,初引发温度为4～5℃,p H值为7. 5～8。此时,制得阴离子聚丙烯酰胺的特性黏数可达26. 83 L/g,黏均分子量约为2400万。     

疏水缔合改性丙烯酰胺共聚物的合成

采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺（AM）/丁基苯乙烯（BS）/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠（NaAMPS）疏水缔合水溶性共聚物PASA,PASA避免了目前疏水缔合聚合物溶液热稳定性差的问题.研究得到了适宜的反应条件,包括NaAMPS、BS和引发剂加量相对于单体总量的摩尔分数分别为10%、2.5%和0.07%,总单体在水里的质量分数为10%,SDS在水里的质量分数为6.0%,反应温度50℃,pH=6～7,反应时间12 h.采用以上反应条件得到PASA的临界缔合质量浓度为0.05 g·dL^-1,对应的水溶液表观黏度为283 mPa·s,质量浓度为0.1 g·dL^-1的水溶液表观黏度为1020 mPa·s.采用元素分析、UV、FT-IR和¹HNMR证实了共聚物的分子结构;DSC分析表明了共聚物分子链中存在疏水嵌段.     

疏水缔合聚合物增稠性能研究

在不同条件下 ,进行了疏水缔合聚合物增稠性能研究 ,结果表明疏水缔合聚合物在蒸馏水中 ,基本上看不到疏水缔合效果 ;疏水缔合聚合物的氯化钠溶液或氯化钙溶液 ,在缔合临界矿化度之前 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度逐渐降低 ;在缔合临界矿化度之后 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度迅速升高 ,达到极大值后又逐渐下降 ;油田采出污水中均存在较高含量的钙、镁等高价离子 ,疏水缔合聚合物在油田采出污水中 ,随着矿化度和温度的升高 ,疏水缔合增稠效果越差。认为目前把疏水缔合聚合物作为油田三次采油用耐温抗盐聚合物研制的主攻方向是不合适的     

疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵(C16DM)为单体合成了疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)。最佳的反应条件为:w(引发剂)=0.3%(以单体总质量计),x(C16DM)=0.5%,x(AA)=25%,w(总单体)=20%,pH=7～8,反应温度50℃,反应时间8 h。采用元素分析和红外光谱对其结构进行表征,同时研究表明,质量浓度1 g/L时溶液表面张力可降至42.2 mN/m,接近3 g/L时出现临界缔合浓度;黏度随温度上升缓慢下降,溶液具有剪切稀释性。     

疏水缔合型聚丙烯酰胺驱油剂的合成与性能评价

针对聚丙烯酰胺的研究现状及其应用中存在的问题,研制出一种抗温、抗盐性能较强,具有一定增粘性能的新型疏水缔合水溶性聚合物。本文通过较为简易的酸醇直接酯化法合成了一种丙烯酸正辛酯,确定了最适宜的合成条件;将该疏水单体与丙烯酰胺采用胶束共聚法合成了一种新型疏水缔合水溶性聚合物,考察了聚合物浓度、盐及温度等对疏水缔合共聚物溶液表观粘度的影响,实验结果表明,合成的聚合物具有良好的耐温抗盐性能。     

Polymeric and non-crosslinked acid self-thickening agent based on hydrophobically associating water-soluble polymer during the acid rock reaction

Different from traditional crosslinked polymer diverting agents, a polymeric and non-crosslinked acid self-thickening agent (ZPAM) based on hydrophobically associating water-soluble polymer of acrylamide (AM), [2-(methacryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride (DMC) and N,N′-dimethyl octadecyl allyl ammonium chloride (DOAC) was synthesized. The apparent viscosity variation of ZPAM acid solutions in acid rock reaction and rheological properties of ZPAM spent acid solutions were studied. Results showed that ZPAM acid solutions demonstrated good uninterruptedly thickening ability from low apparent viscosity to high apparent viscosity during the acid rock reaction. Meanwhile, ZPAM spent acid solutions showed good shear resistance, viscoelasticity and high temperature resistance. The thickening mechanism of ZPAM acid solutions during the acid rock reaction was explained by apparent viscosity change, rheological properties of simulative ZPAM acid solutions, and ZPAM aqueous solutions with different concentrations of CaCl₂. The results showed increasing calcium chloride concentration enhanced the hydrophobic association strength of the thickener solution, resulting in increasing solution viscosity, in other words, the self-thickening agent showed excellent salt resistance and acid resistance. In addition, the change of association strength of ZPAM acid solutions during the acid rock reaction was further confirmed via environmental scanning electron micrographs and UV spectrum. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47907.     

丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物的制备研究

以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合合成阳离子高分子聚合物P(DAC-AM)。讨论了单体质量比、引发剂用量、温度等因素对聚合反应的影响,得到了合适的制备参数:反应温度55℃,引发剂0.035g,单体质量比m(AM):m(DAC)=3:14;并对产物进行了红外光谱和热失重分析,确定了聚合物为P(DAC-AM),热分解温度为230℃。     

AM/NVP/DMMAC共聚物反相乳液聚合研究

采用反相乳液聚合方法,以煤油为介质,司班80为乳化剂,十二胺为助乳化剂合成了疏水缔合聚合物AM/NVP/DMMAC,研究了反应温度、引发剂用量、反应时间、疏水单体DMMAC用量、NVP用量等对反应和聚合物性能的影响。结果表明,合成聚合物的适宜条件为:引发剂浓度0.1%,疏水单体DMMAC加量为0.4%,NVP加量为5%,反应温度40℃。     

疏水改性羟丙基胍胶(Hm-HPG)水溶液黏度行为研究

该文研究了疏水改性羟丙基胍胶(Hm-HPG)水溶液的黏度行为。结果表明:当Hm-HPG水溶液浓度超过临界缔合浓度cac后,溶液表观黏度(ηa)会迅速增加;水溶液中Hm-HPG质量分数为0.4%时,ηa随温度的升高经历升高-降低-平衡的变化过程,在20℃附近出现最大值;水溶液的ηa随NaCl、KCl和CaCl2加入量的增大不断增加,NaCl对溶液ηa增加的贡献最大,KCl次之,CaCl2最弱。当水溶液中Hm-HPG-R16和Hm-HPG-R12质量分数分别高于0.2%和0.3%时,十二烷基硫酸钠(SDS)与疏水聚合物存在着明显的相互作用。     

表面活性剂对疏水改性丙烯酰胺共聚物增粘性能的影响

采用自由基胶束聚合法合成丙烯酰胺/丁基苯乙烯疏水缔合水溶性共聚物(PSAM),所用的十二烷基硫酸钠(SDS)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)能显著影响疏水单体在聚合产物中的含量,从而影响聚合物的溶液粘度,其中以SDS合成得到的产物的溶解性及增粘性能最好。另外,少量表面活性剂的加入能显著地提高聚合物亚浓溶液的粘度,在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、SDS和CTAB中,SDBS对聚合物亚浓溶液粘度的影响最大,其浓度为0.7 mmol/L时,0.3 g/dL PSAM溶液的表观粘度从237 mPa.s上升到981 mPa.s。     

荧光探针研究P(AM/NaAA/DiC8AM)在水溶液中的缔合行为

以芘为荧光探针研究了孪尾疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二正辛基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA/D iC8AM)]在二次蒸馏水、c(NaC l)=1 mol/L水溶液中的荧光光谱。当x(疏水单体)=0.10%~0.40%、表面活性剂与疏水单体的摩尔比(SMR)为20~70、x(丙烯酸)=20%~40%、ρ(聚合物)=5~50 g/mL时,I1/I3值为1.76~1.25。表明疏水基团间存在疏水缔合相互作用,且随疏水单体用量、聚合物质量浓度及介质极性的增加,和丙烯酸用量、SMR值的减少,芘的I1/I3值降低,疏水缔合作用增强。