马来酸酐改性蓖麻油制备耐光性聚氨酯复鞣剂——乳液性能研究

用马来酸酐改性蓖麻油(MCO)合成了一系列不同组成的耐光性聚氨酯复鞣剂水乳液(MC-PUR),研究了复鞣剂中—COOH质量分数、n(NCO)/n(OH)、m(MCO)/m(PEG1000)对乳液电导率、黏度、临界聚沉值(CC.C)、耐酸稳定性的影响。结果表明,随—COOH质量分数从3%增大到7%,电导率从1 556μs/cm增大到3 435μs/cm,黏度先从168 mPa.s增大到224 mPa.s,后又降低到85 mPa.s,当w(—COOH)=5%时,黏度达到最大值;随n(NCO)/n(OH)从0.5增大到0.9,电导率从2 943μs/cm降到2 464μs/cm,黏度从428 m Pa.s降到224 mPa.s;随m(MCO)∶m(PEG1000)从1∶1增大到3∶0,黏度从224 mPa.s降到67 mPa.s;CC.C随—COOH质量分数增加和m(MCO)/m(PEG1000)增大而降低;耐酸稳定性结果证明,当w(—COOH)=3%~5%,m(MCO)∶m(PEG1000)=1∶1,n(NCO)/n(OH)=0.5~0.9时,MC-PUR适用于皮革复鞣工序。     

丙烯酰胺/丁基苯乙烯疏水缔合共聚物的合成与表征

以丁基苯乙烯(BS)为疏水单体,采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BS)疏水缔合水溶性共聚物(PSAM),来解决该类聚合物热稳定性较差的难题。研究得到了适宜的反应条件:n(K2S2O8)∶n(Na2SO3)=3∶1,引发剂和BS相对于单体总量的摩尔分数分别为0.06%和1.45%,总单体在水里的质量分数为20%,SDS在水里的质量分数为5.5%,pH=6~7,反应温度50℃。采用该反应条件得到PSAM的临界缔合质量浓度为1 g/L,对应的水溶液表观黏度为21 mPa.s;质量浓度为2 g/L时,对应的水溶液表观黏度为78 mPa.s;质量浓度为1 g/L和2 g/L的PSAM在浓度为0.137 mol/L的NaC l水溶液中,于80℃老化120 d后的表观黏度分别为11.8 mPa.s和49.3 mPa.s,黏度保留率分别为42.1%和45.1%。通过元素分析、UV、FTIR表征了PSAM的分子结构;DSC分析表明PSAM为嵌段共聚物,两个玻璃化转变温度分别为BS链段的106℃和丙烯酰胺链段的203℃。     

塔河稠油复合降黏实验研究

采用复合降黏剂CQ-1对塔河稠油进行化学降黏实验。优选出复合降黏剂CQ-1的组分配比为m(CTAC)∶m(SDBS)∶m(Na2CO3)=4∶3∶2,当15 mL矿化度为19 000 mg.L-1的模拟塔河油田水溶解0.9 g复合降黏剂CQ-1并倒入30 g稠油中,恒温55℃搅拌150 min时,塔河稠油的黏度从8 527 mPa.s降低至149 mPa.s,降黏率超过98%。     

淀粉接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的合成与表征

以木薯淀粉为原料、过硫酸钾为引发剂,通过乳液聚合法制备淀粉甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝共聚物,系统考察了反应条件对接枝共聚物接枝率(G)、接枝效率(GE)以及环氧值(EV)的影响,并通过TG-DSC对接枝共聚物结构进行了表征。结果表明:在m(GMA)∶m(淀粉)=2,过硫酸钾浓度为6mmol/L,反应温度60℃,反应时间1h的条件下,可制得接枝率、接枝效率以及环氧值分别为:64.95%、95.57%、4.24mmol/g的接枝共聚物;接枝共聚物热稳定性比原淀粉有所提高。     

有机硅改性环氧树脂包封料的研制

在无溶剂条件下,采用熔融缩聚法制备了一系列DHDPS(二苯基硅二醇)、PTS(聚甲基三乙氧基硅烷)改性EP(环氧树脂);然后以此为基体树脂,将其与酸酐固化剂、促进剂和颜填料等共混后,制成粉末包封料;最后将该包封料与溶剂混合均匀后,制成包封浆料。研究结果表明:DHDPS、PTS均分别与EP发生了接枝共聚反应;当m(EP)∶m(DHDPS)=100∶30、m(EP)∶m(PTS)=100∶20时,两者失重50%时的热分解温度分别比改性前提高了94.7℃和115.3℃,750℃时的残炭率也分别提高了7.9%、14.2%;两者的理化性能均符合技术指标要求,但后者的冻融稳定性更好,前者的包封浆料的适宜黏度为170~200 mPa·s。     

降解淀粉/DMDAAC-AM接枝共聚物复鞣剂的合成及应用

酶降解淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)在引发剂(NH4)2S2O8(APS)作用下进行了接枝共聚合反应,制得阳离子型淀粉复鞣剂。第一步酶降解条件为m(蒸馏水)∶m(淀粉)∶m(α 淀粉酶)=180∶20∶0 2,在60℃降解1h。第二步接枝聚合反应条件为m(DMDAAC)∶m(AM)∶m(APS)=40∶20∶1 5,在75℃保温反应2h。接枝共聚物的接枝率及接枝效率分别为150%和78%,单体转化率及阳离子度分别为98 5%和37%,复鞣革对于染料及加脂剂的吸收率分别为97 3%和96 2%,用红外光谱(FTIR)对复鞣剂的结构进行了表征。     

淀粉接枝丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物的合成

以玉米淀粉为原料,在水介质中通过硝酸铈铵引发淀粉与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)接枝共聚,制备系列含阳离子季铵基团的淀粉-DAC接枝共聚物,系统考察了反应条件对接枝共聚物接枝率(PG)的影响。结果表明:在本实验体系内可制备较高接枝率的阳离子接枝共聚物。当硝酸铈铵的浓度为1.5×10-2mol/L,m(DAC)∶m(淀粉)=3,反应温度40℃,反应时间4 h时,接枝共聚物的接枝率最高可达118.67%。用FTIR、1HNMR、XRD对接枝共聚物结构进行了表征。     

一种新型水基压裂液酸性交联剂的制备

采用无机锆盐为原料,制备了一种酸性压裂液用交联剂。所合成产物具有低伤害、耐温、延缓交联时间等特点。经过实验,得到最佳反应条件为反应介质是异丙醇的水溶液,m(氧氯化锆)∶m(H2O)∶m(异丙醇)=1∶1.25∶2.5,m(葡萄糖酸钠)∶m(氧氯化锆)∶m(丙三醇)=1∶16∶20,反应温度50～55℃,pH=2,反应时间4h。通过实验研究,由所合成交联剂LY-2与羟丙基瓜尔胶交联得到的压裂液具有良好的性质,交联时间120s,冻胶黏度可以达到524mPa.s,耐温温度170℃,加入2%破胶剂(质量分数15%过硫酸铵)1h后,冻胶黏度可降至1.56mPa.s。     

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。     

氧化-接枝双重改性淀粉胶粘剂的制备与性能研究

以玉米淀粉为原料、过硫酸铵(APS)为氧化剂、APS-亚硫酸氢钠为引发剂、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为接枝共聚单体,制得氧化-接枝双重改性淀粉胶粘剂。采用单因素试验法和正交试验法优选出制备改性淀粉胶粘剂的最佳工艺条件。结果表明:当w(APS)=0.6%、w(总单体)=20%、w(引发剂)=0.6%、反应时间为2.0 h和反应温度为65℃时,改性淀粉胶粘剂的综合性能良好,其耐水时间为200 h、吸水率为60%和黏度为850 mPa.s。     

影响红薯羧甲基淀粉渣黏度因素的研究

以甲醇为溶剂 ,红薯淀粉渣 (C6 H9O4OH)和氯乙酸为原料 ,在碱性条件下合成红薯羧甲基淀粉渣 (CMSD)。通过正交实验得到了影响红薯羧甲基淀粉渣黏度的 5种主要因素的大小顺序 :氢氧化钠用量 >反应温度 >反应时间 >氯乙酸用量 >甲醇用量。结果表明 ,获得高黏度产品的最佳反应条件为 :n(C6 H9O4OH)∶n(NaOH)∶n(ClCH2 COOH)∶n(CH3OH) =1∶2∶1∶16,反应温度 4 5℃ ,反应时间 2h。在此条件下合成的红薯羧甲基淀粉渣 (CMSD)黏度可达 892mPa·s,反应效率为 78 6% ,甲醇回收率为 84 %     

一种酸性压裂液研制及其性能评价

针对低渗透、碱敏性储层,研制了一种以有机锆为交联剂,羧甲基羟丙基胍胶为增稠剂的酸性压裂液体系,并对压裂液相关性能进行了系统评价。实验结果表明,当增稠剂溶液浓度为0.4%,交联比为100∶2,破胶剂加量为0.06%时,与压裂液助剂粘土稳定剂、缓蚀剂、助排剂等配制的压裂液破胶液粘度为1.013 mPa.s,残渣含量为261 mg/L,防膨率为90.5%,表面张力为27.6 mN/m,平均缓蚀速率为0.826 g/(h.m2),在90℃下滤失速率为0.575×10-5 m/min0.5,对储层的伤害率小于15%。     

复合碱、盐多元驱各组分对油水界面张力和稠油黏度的影响

无机盐,混合碱NaOH、Na2CO3,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES),聚合物聚丙烯酰胺(PAM),经过混合组成多元驱。通过实验探讨了该多元驱中各个组分的用量对油水界面张力和稠油黏度的影响,优化了该多元驱中各个组分的含量。实验得出,无机盐的加入可以显著地降低界面张力和稠油黏度。当多元驱中无机盐、混合碱和表面活性剂的质量分数分别为51.87%,40.17%,6.99%,聚合物质量浓度为800 mg/L,配成质量分数为1%的水溶液,加热到50℃,油水质量比7∶3混合后,可使新疆克拉玛依地区红浅稠油黏度从23690 mPa.s降到84.83 mPa.s,降黏率达到99.64%,体系界面张力达到0.07499mN/m。室内评价表明,该多元驱可使新疆克拉玛依地区9#红浅稠油降黏率达到92%。多元驱中无机盐的质量分数超过50%,大大降低了成本。     

氟烃基改性硅油的合成及其消泡性能

以丙烯酸(AA)和1H,1H,2H,2H-全氟癸醇(PFD)为原料合成了丙烯酸氟醇酯(AAFDE),用AAFDE与含氢硅油(HPS)硅氢加成得到氟硅油(FPS),确定了合成的较佳工艺条件,同时测定了FPS的表面张力和对柴油体系的消抑泡性能。结果表明,合成AAFDE较佳的工艺条件为:在浓硫酸(SA)催化下,甲苯为溶剂,n(AA)∶n(PFD)∶n(SA)=1.2∶1∶0.3,反应6 h,产率69%。合成FPS较佳的工艺条件为:无溶剂存在条件下,m(AAFDE)∶m(HPS)=1.1∶1,催化剂H2PtC l6的用量为8μg/g(以Pt计),110-120℃反应1 h,产率90%。用红外光谱(IR)对AAFDE和FPS进行了分析。25℃下,FPS的表面张力为21.4 mN/m,明显低于HPS(22.6 mN/m)。在柴油中,通过摇瓶法测得合成的FPS比HPS和烷基硅油(APS)具有更好的消抑泡性能。     

红薯淀粉烷基多糖苷生产的中试研究

用转糖苷法,以红薯淀粉、乙二醇、长链醇为原料,在2000L反应釜中生产了淀粉烷基多糖苷系列产品。工艺条件为m(红薯淀粉)∶m(乙二醇)∶m(长链醇)=1∶4∶1,残压小于9.3kPa,反应温度100～120℃。平均聚合度DP=1.10%,表面张力31.1～35.5mN/m,w(无机盐)<1.0%,w(固型物)>50%,w(活性物)>80%,w(游离脂肪醇)<1%。分析了刮膜除醇及氧化、还原脱色的生产工艺条件对产物的影响。用红外、气相色谱表征了产品。     

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。     

菜籽粕蛋白质混凝土发泡剂的制备及性能

以菜籽粕为原料,采用氢氧化钠、乙醇、硫酸铵提取的菜籽粕蛋白质溶液与水以体积比2∶1混合作基液,分别掺入一定量不同类型的表面活性剂进行复配,制备蛋白质类混凝土发泡剂。通过测定复配体系的发泡高度和稳泡时间优化复配方案,并测定复配前后泡沫性能最优时试样的表面张力和黏度。结果表明,在乙醇提取液中掺入3.0 g/L SDS+0.5 g/L CTAB+2.0 g/L SDBS进行复配时增效作用最好,发泡高度达110 mm,稳泡时间47h。复配后发泡剂的表面张力由43.47 mN/m降低到25.75 mN/m,黏度由4.20 mPa.s增加到4.50 mPa.s。通过对比表明,复配发泡剂的性能在发泡性和稳泡性方面已经超过某些市售发泡剂。     

阳离子香豆胶的合成及结构表征

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(HAT)为阳离子醚化剂,天然香豆胶为原料,异丙醇为分散剂制得季铵盐型阳离子香豆胶。研究了HAT、催化剂NaOH、反应温度和反应时间对合成阳离子香豆胶(CFG)的影响,用凯氏定氮法测定了CFG的取代度。合成CFG的优化实验条件为:m(香豆胶)∶m(异丙醇)∶m(HAT)∶m(NaOH)=1∶(1.6~2)∶(0.15~0.3)(∶4~8),反应温度40~50℃,反应时间2~3 h,制得的产品能满足工业应用要求的黏度及取代度范围(500~800 mPa.s,DS=0.86~1.32)。用FTIR和13CNMR对CFG的结构进行了表征。