聚丙烯酸钠的合成

采用均匀设计法设计聚丙烯酸钠树脂的合成实验,考察了单体用量、引发剂用量、交联剂用量及反应温度等因素对树脂吸水倍率的影响。通过回归分析得到树脂吸水倍率的关联式,分析可知引发剂用量、交联剂用量对树脂吸水倍率影响显著。优化的合成条件(质量分数):水50%～60%;单体35%～45%;引发剂0 01%～0 03%;交联剂0 004%～0 008%;反应温度50～70℃。在此合成条件下,吸水倍数可达650～700g/g,吸盐水倍数为80～90g/g。     

羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺/蒙脱土的合成工艺研究

以羧甲基纤维素(CMC)、蒙脱土(MMT)、丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法,合成出羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺/蒙脱土(CMC-g-AM/MMT)。考察了单体配比、引发剂用量、交联剂用量等聚合工艺条件对CMC-gAM/MMT吸水倍率的影响。结果表明,在反应温度为40℃,CMC用量为2 g的条件下,当m(MMT)∶m(CMC)为0.4∶1.0,m(AM)∶m(CMC)为8∶1,引发剂用量为1.0%(占原料的质量分数),交联剂用量为0.4%(占原料的质量分数),氢氧化钠(质量分数40%)用量为8 m L时,合成产物CMC-g-AM/MMT的吸水倍率最大,其吸蒸馏水倍率、吸盐水倍率分别为1 280,112 g/g。     

变性木薯淀粉凝胶的制备与结构表征

以环氧氯丙烷为交联剂,制备了交联木薯淀粉水凝胶,考察了反应条件对凝胶吸水性能的影响。结果表明,在交联剂用量4mL、体系pH10、反应温度75℃、反应时间2．5h条件下,该水凝胶吸水倍率接近3倍。     

表面交联高吸水性树脂的合成及性能研究

采用溶液聚合和表面交联技术制备了聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)高吸水性树脂,研究了单体配比、表面交联剂种类及用量、工业液态碱对树脂吸水速率和吸水倍率的影响。结果表明,当 n(丙烯酸)/n(丙烯酰胺)=1∶0.5时,饱和吸水倍率达到687 g/g,以环氧氯丙烷为表面交联剂制备的树脂饱和吸水倍率达719 g/g,10min 时吸水倍率为234 g/g,中和时用离子膜碱制得树脂的吸水倍率高于隔膜碱。     

油田堵漏用吸水树脂的制备及性能研究

针对钻井过程中的钻井液漏失问题,以丙烯酰胺、丙烯酸、碳酸钙为主要原料,采用水溶液聚合法,制备了成本低、强度高、吸水倍率高的高吸水性树脂。实验结果表明,该树脂的最优合成条件为:单体的质量分数为20%,交联剂加量为0.3%,引发剂Na2SO3和(NH4)2S2O8质量分数分别为0.75%和1.5%时,碳酸钙的加量为3%,反应温度为50℃,pH值为11,AM:AA的质量比为7:3。在此条件下合成的高吸水性树脂,在室温下的吸水倍率为137g/g,其吸水倍率和强度均可满足钻井堵漏的需要;加入碳酸钙可提高吸水性树脂的吸水性和强度;树脂加量为0.3%～0.5%的堵漏浆即可达到良好的堵漏效果,并且吸水树脂的堵漏承压能力可达3.0MPa。     

微波辐射下聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备

研究了微波辐射下丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)的水溶液聚合反应,合成了P(AA-AM)高吸水性树脂,探讨了中和度、引发剂用量、交联剂用量、单体配比、微波功率、反应时间对高吸水性树脂吸水倍率的影响,与敞开体系水溶液聚合法进行了对比,并用红外光谱对产物结构进行了表征。结果表明,当丙烯酸中和度为80%,引发剂用量0.8%,交联剂用量0.02%,m(AM)∶m(AA)=1∶10,微波功率1 000 W,辐射时间60 s时,产物吸水倍率和吸盐水倍率最佳,达1 350 g/g和125 g/g。     

三乙醇胺铝对水解聚丙烯酰胺交联性能的影响

以柠檬酸、AlCl_3·6H_2O、三乙醇胺为主要原料,合成了一种能够有效交联水解聚丙烯酰胺的三乙醇胺铝交联剂,确定了适宜的柠檬酸、AlCl_3·6H_2O、三乙醇胺用量以及制备温度和反应时间,考察了交联剂和聚丙烯酰胺含量对交联及成胶时间的影响。实验结果表明,在柠檬酸用量19.2 g、AlCl_3·6H_2O用量48 g、三乙醇胺用量35 g、水的用量100 g、制备温度为50℃、反应时间为1 h时,制得的三乙醇胺铝交联剂具有最佳性能。与铬交联剂和树脂交联剂相比,三乙醇胺铝交联剂与聚丙烯酰胺形成凝胶的成胶时间较长,一个月后的析出水量最少,抗剪切性较好,是一种环境友好的高性能交联剂。     

高强度吸水树脂的合成及性能评价

吸水树脂作为调剖剂,在地层中吸水膨胀,封堵大孔道,起到调整吸水剖面,提高采油效率的目的。采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体,聚乙二醇双丙烯酰胺为交联剂合成高强度吸水树脂。讨论了交联剂的用量、单体浓度为、单体比例、引发剂用量和聚合反应温度对吸水树脂性能的影响。吸水树脂吸盐水后强度最高的反应条件为:聚乙二醇(PEG)的相对分子质量为400,交联剂用量为4%,单体浓度为40%,n(AM)∶n(AA)=2.5,引发剂用量为0.04%,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1,聚合温度为30～35℃。最优化条件下吸盐水率可达86g/g。     

反相悬浮聚合法合成耐盐高吸水树脂

以环己烷为分散介质,山梨糖醇硬脂酸酯(Span60)为悬浮稳定剂,K2S2O8-NaHSO3氧化还原体系为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,采用反相悬浮聚合法,合成了一种高吸水树脂(SAR)。考察了单体摩尔比、反应时间、反应温度、悬浮稳定剂用量、交联剂用量以及引发剂用量对高吸水树脂吸水量的影响。结果表明,当单体AA与AM摩尔比7:3,反应温度55℃,反应时间4h,悬浮稳定剂占单体总量的3.5%,交联剂用量占单体总量的0.035%,引发剂用量占单体总量的3.5%时制备的高吸水树脂吸水量最高,达104mL/g以上。     

聚丙烯酸/黏土复合高吸水性树脂的合成及性能

以黏土、丙烯酸为原料,Al2O3为交联剂,Na2S2O8-Na2SO3为氧化还原引发剂,用水溶液聚合法合成了聚丙烯酸/黏土复合高吸水性树脂。考察了盐酸浓度、丙烯酸中和度、黏土用量、Al2O3用量和Na2S2O8-Na2SO3用量对复合高吸水性树脂吸水能力的影响;并考察了盐水温度和不同浓度盐溶液对复合高吸水性树脂吸盐水率和吸水倍率的影响。较佳的合成条件:c(盐酸)=6mol/L、丙烯酸中和度60%、黏土的质量分数5.6%(占体系的总质量)、交联剂Al2O3的质量分数0.35%～0.40%(占体系的总质量)、Na2S2O8-Na2SO3的质量分数1.00%(占体系的总质量)。在此条件下合成的复合高吸水性树脂对去离子水和质量分数为0.9%的NaCl溶液的最大吸水倍率和吸盐水率分别为1300,96g/g。     

甘露醇交联的聚丙烯酸钠吸水树脂综合应用性能的测试

采用溶液聚合法合成了甘露醇交联的聚丙烯酸钠吸水树脂。用红外光谱和热重分析方法对聚丙烯酸钠超强吸水树脂产品进行了表征,测定了该树脂的溶胀动力学、耐热、耐寒、耐光性能及不同pH溶液对树脂吸水率的影响,分析了该树脂的羧酸根和凝胶含量,测试了不同温度下的吸水率、保水率。结果表明,该树脂在蒸馏水中的吸水率为1 750mL/g,在0.9%NaC l水溶液中的吸盐水率为130mL/g。利用热重分析法对该树脂的热分解动力学过程进行研究,并计算了热分解的活化能及指前因子。实验结果表明,该树脂的溶胀动力学扩散摸模型为non-Fickon扩散;热分解过程为一级反应。该树脂具有较好的综合应用性能。     

光引发玉米淀粉-丙烯酸反相乳液接枝共聚合制备高吸水性树脂

采用2,2-二甲氧基苯基苯乙酮、二苯甲酮及2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等多种光引发剂,引发玉米淀粉-丙烯酸/水/煤油/失水山梨醇单油酸酯+壬基酚聚氧乙烯醚反相乳液接枝共聚合,探讨了光引发剂的种类和浓度、玉米淀粉和乳化剂的用量及光照时间对反相乳液接枝共聚合的影响。实验结果表明,多种光引发剂都可引发玉米淀粉-丙烯酸反相乳液接枝共聚合,30m in内单体转化率达到65.31%~92.61%。将玉米淀粉-丙烯酸反相乳液接枝共聚物适度交联,可制得颗粒状高吸水性树脂,交联剂的含量和加入方式都影响树脂的吸水性能。二次聚合可提高树脂的吸水倍率和耐盐性能;扫描电镜观察显示,二次聚合结束时乳胶粒子的粒径增大。     

AlCl_3固载化催化剂的制备及其对1-癸烯聚合的催化性能

为解决A lC l3催化剂的强腐蚀性以及环境污染问题,选用具有大、中孔双孔结构的γ-A l2O3为催化剂载体,采用气固反应法使A lC l3蒸气与γ-A l2O3表面羟基进行反应,把A lC l3固载于γ-A l2O3表面,制备出(γ-A l2O3)-O-A lC l2催化剂(简称催化剂)。考察了A lC l3加入量对催化剂中活性组分(—A lC l2)固载量的影响,并以1-癸烯聚合为探针反应,考察了(—A lC l2)固载量、反应温度和反应时间对催化剂催化活性的影响。实验结果表明,随A lC l3加入量的增加,(—A lC l2)固载量逐渐增大;1-癸烯转化率随—(A lC l2)固载量的增大而提高。在(—A lC l2)固载量(质量分数)为15.1%、反应温度100℃、反应时间3h的条件下,1-癸烯转化率可达80%。     

聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯)高吸油树脂的合成及表征

采用悬浮聚合法制备了聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯)高吸油树脂,考察了甲基丙烯酸烷基酯种类、单体配比、引发剂用量、交联剂用量和分散剂用量对高吸油树脂吸油率的影响。实验结果表明,当m(甲基丙烯酸十二酯)∶m(苯乙烯)=4∶3、引发剂过氧化二苯甲酰用量(占单体混和物的质量分数)为0.8%、交联剂二乙烯基苯用量(占单体混和物的质量分数)为0.8%、分散剂聚乙烯醇用量(占单体混和物的质量分数)为3%时,所合成的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸十二酯)高吸油树脂对甲苯和三氯甲烷的吸油率分别为13.9,24.6g/g。并用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重和示差扫描量热法对高吸油树脂的结构和性能进行了表征。表征结果显示,制得的产物为苯乙烯与甲基丙烯酸烷基酯的共聚物,其使用温度可达130℃。     

纯氧氧化液体石蜡制取低级脂肪酸

采用自制纳米级T iO2基催化剂,用纯氧作氧化剂,在密闭系统中对液体石蜡催化氧化制取脂肪酸的反应进行了研究,考察了激发温度、反应温度、反应时间、氧气流量等工艺条件的影响。实验结果表明,在催化剂用量为原料石蜡质量的1%、激发温度150~180℃、反应温度140~160℃、氧气流量0.04m3/(h.kg)的条件下,一次反应后氧化石蜡的总收率平均大于100%,经4次纯氧氧化后,C5~C13脂肪酸的总收率可达58.2%,另外有附加溶剂产出,收率为7.7%。该方法尾气排放量小,基本上解决了环境污染问题,具有较好的工业应用前景。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂催化甲苯与氯化苄的苄基化反应

利用甲苯与氯化苄的苄基化反应,研究了反应温度、反应时间、甲苯与氯化苄的摩尔比、催化剂用量、搅拌转速及催化剂的焙烧温度对SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂催化性能的影响,并通过色谱-质谱联用仪对苄基化产物的结构与组成进行分析。实验结果表明,SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂对苯与氯化苄的苄基化反应具有良好的催化活性,适宜的反应条件为:反应温度120℃、反应时间4h、甲苯与氯化苄的摩尔比8、催化剂用量0.3g/mL、搅拌转速1 000r/m in、催化剂的焙烧温度650℃。在优化条件下,氯化苄的转化率可达到81.6%,产物的质量组成为57.7%的4-甲基二苯甲烷和42.3%的2-甲基二苯甲烷。     

对苯二胺合成新工艺的研究

研究以对苯二甲酰胺为原料,经氯化和微波辐射下Hofm ann降解两步合成对苯二胺的过程。考察了溶剂、温度、反应时间和加热方式等因素对反应的影响。结果表明,0.15m ol对苯二甲酰胺在500mL水中、15~20℃下反应4.0~4.5h,可得到98.4%的N,N′-二氯代对苯二甲酰胺(CA)。CA在微波辐射下降解8m in可得到92.6%的对苯二胺。开发了一条成本低、工艺简单的对苯二胺合成路线。     

Fe-壳聚糖/SBA-15催化潜手性酮不对称氢转移反应

以SBA-15介孔分子筛为载体制备了Fe(Ⅲ)-壳聚糖(CS)络合物为活性组分的多相手性催化剂(Fe-CS/SBA-15)。以异丙醇作氢源,在常压下Fe-CS/SBA-15催化剂用于苯乙酮和4-甲基-2-戊酮不对称氢转移反应,考察了Fe-CS/SBA-15催化剂中Fe含量、反应温度、反应时间及助催化剂KOH浓度对底物转化率和产物对映选择性的影响规律。实验结果表明,Fe-CS/SBA-15催化剂中适宜的Fe质量分数为2.2%;对于苯乙酮和4-甲基-2-戊酮不对称氢转移反应,适宜的反应条件为:KOH浓度0.03m ol/L,反应温度70℃,反应时间分别为4,8h。在此条件下,苯乙酮的转化率为27.7%,产物R-1-苯乙醇的对映体过量(ee)值为87.4%(4h);4-甲基-2-戊酮的转化率为25.5%,产物R-4-甲基-2-戊醇的ee值为50.2%(8h)。     

多相化Salen-Mn(Ⅲ)催化剂的制备及其催化空气环氧化环己烯反应的研究

采用化学键连与溶胶-凝胶包容法制备锚链固定的多相化Salen-Mn(Ⅲ)催化剂。利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱方法对催化剂及其前体进行表征。考察催化剂制备条件及环氧化反应条件对催化剂性能的影响,得到催化剂制备的优化条件及最佳环氧化反应条件。采用最佳条件下制备的催化剂催化环己烯的环氧化反应,当催化剂的摩尔分数为0.250%、n(异丁醛)∶n(环己烯)=2.5、环氧化反应温度35℃、环氧化反应9h时,环己烯的转化率达99.7%,环氧环己烷的选择性达88.8%。