水溶性微交联丙烯酰胺共聚物的表征与溶液性能

以丙烯酰胺(AM)为主要单体,以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为增溶单体,以二乙烯基苯(DVB)为交联单体,采用自由基胶束聚合法合成了水溶性微交联共聚物(PADM),研究了AMPS和DVB的反应加量、NaC l浓度、温度及剪切速率对共聚物溶液性能的影响。结果表明,引入DVB使共聚物具有优良的增粘和抗盐能力,DVB摩尔分率为0.7%的0.15 g/dL PADM于45℃在淡水和7.5 g/dL盐水中的表观粘度分别为376.9 mPa.s和155.4 mPa.s。另外,PADM也显示了良好的抗剪切和耐温性能。     

耐温抗盐共聚物的合成与溶液特性研究

以丙烯酰胺(AM)为主要单体,以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为增溶单体,以二乙烯基苯(DVB)为交联单体,采用自由基胶束聚合法合成了水溶性微交联共聚物(PADM)。采用FT-IR、1HNMR表征了PADM;研究了AMPS和DVB的反应加量、Na Cl浓度、温度及剪切速率对共聚物溶液性能的影响。结果表明,引入DVB使共聚物具有优良的增粘和抗盐能力,DVB摩尔分率为0.7%的0.15g/d L PADM于45℃在淡水和7.5g/d L盐水中的表观粘度分别为376.9m Pa·s和155.4m Pa·s。另外,PADM也显示了良好的抗剪切和耐温性能。     

AM/AN/ANPE共聚物溶液性质研究

采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺(AM)/丙烯腈(AN)/烯丙基(对-壬基)苯基醚(ANPE)疏水缔合型水溶性共聚物,考察了温度、盐度和剪切时间对聚合物溶液表观粘度的影响。结果表明,所合成的AM/AN/ANPE三元共聚物的临界缔合质量浓度为4.39g/L,具有较好的抗盐、抗温及抗剪切性。     

无规共聚型高分子乳化剂的合成及其在乳液中的应用

用自由基聚合法合成了无规共聚物聚苯乙烯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,以氯乙酸甲酯为季铵化试剂与聚合物进行季铵化反应,得到了无规型高分子乳化剂。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等对高分子乳化剂的结构进行了表征,差示扫描量热仪(DSC)测定了高分子乳化剂的玻璃化温度。将所得的高分子乳化剂用于苯丙乳液聚合中,探讨了乳化剂含量对乳液性能的影响。结果表明:得到的高分子乳化剂是无规共聚物,玻璃化温度为29.48℃;用4%(占单体总量)的乳化剂合成的乳液性能较好,单体转化率为97.5%,聚合所得乳液粒径分布窄,平均粒径为33.95 nm,乳液涂膜性能较好。     

高固含量AM-ST-DADMAC三元共聚物无皂乳液的合成研究

以丙烯酰胺(AM)、苯乙烯(ST)、二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)为原料,通过无皂乳液聚合法合成了高固含量的AM-ST-DADMAC三元共聚物。研究了单体总质量分数和三种单体质量配比对转化率和AM-ST-DAD-MAC共聚物无皂乳液动力粘度的影响。结果表明,DADMAC的配比是影响AM-ST-DADMAC共聚物乳液固含量的主要因素。较佳的工艺条件为m(AM)∶m(ST)∶m(DADMAC)=5∶2∶3,单体总质量分数为63%,引发剂用量为单体总质量的0.5%,反应温度75℃,反应时间2 h。在该反应条件下,目标聚合物的产率可达89.9%,DADMAC的转化率为71.5%,乳胶粒表面电荷量是1.405 mmol/g,乳液的动力粘度是76 mPa.s。     

P(MMA-co-AM)两亲性共聚物改性天然乳胶的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酰胺(AM)为共聚单体,合成了不同配比的两亲性共聚物P(MMA-co-AM) 乳液,并将制得的P(MMA-co-AM) 共聚物乳液按设定比例与天然乳胶(NRL)共混。通过红外光谱、透射电镜、扫描电镜、力学及耐溶剂性测试,研究了不同共聚单体配比的P(MMA-co-AM)及其添加量对NRL性能的影响。结果表明,两亲性的P(MMA-co-AM)共聚物乳液可有效填补乳胶薄膜表面的孔洞,增强其拉伸强度。利用单体质量比为90:10的P(MMA-co-AM)共聚物乳液,当NRL与共聚物乳液质量比为8:2时,形成的乳胶膜拉伸强度提高了54.19%,而断裂伸长率无显著降低,力学性能最优。同时乳胶膜的耐溶剂性也得到了较大提高。     

醋酸乙烯酯—丙烯酸丁酯矫正批量法乳液共聚合

在自由基共聚反应中,随反应进行,共聚物组成一般会发生变化,尤其是当共聚单体竞聚率差异较大时,如自由基乳液共聚合中,批量法(Batch)合成的醋酸乙烯酯(VA)与丙烯酸丁酯(BA)的共聚合乳液胶粒常具有“类核壳结构”,即胶粒内核与外壳高分子组成差异很大,为了合成具有均匀结构与组成的共聚物,本文采用了矫正批量法(Corrected batch)乳液共聚合,对VA-BA共聚体系进行了研究。结果表明选择恰当的投料速率,即使对于VA-BA这样况聚率相差很大的共聚单体对采用本过程也能够合成组成较为均一的共聚物,粒径小于批量法合成的胶粒,胶粒分散度较批量法中大,但优于半连续过程,矫正批量法中胶粒平均自由基数目在反应过程中基本保持恒定,与批量法中对本体系的研究结果形成鲜明对比,由于VA的水溶性,水相聚合在该反应过程中占有一定比重。     

高效切片固体石蜡/丙烯酸改性乳液的制备与研究

用采取半连续滴加法和预乳化法,以OP-10作为乳化剂,以(NH4)2S2O8作为引发剂,以丙烯酸(AA)为单体接枝改性高效切片固体石蜡乳液,合成了高效切片固体石蜡/丙烯酸复合乳液。实验以乳液稳定性作为评价指标,选择乳化剂种类及用量、引发剂种类及用量、反应温度、反应时间和搅拌速度为考察因素,利用正交实验L9(34)筛选出最佳合成工艺条件为:反应温度85~90℃,反应时间4.5 h,引发剂用量w(NH4)2S2O8=0.2 g,单体用量w(丙烯酸)=6 g,搅拌速度1 200 r/m in。红外光谱显示丙烯酸单体已引入到共聚物大分子中,扫描电镜揭示高效切片固体石蜡/丙烯酸复合乳液的表面性状发生了改变。     

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。     

丙烯酰胺-丙烯酸钠反相微乳液体系制备聚合物纳米粒子

采用工业煤油/丙烯酰胺-丙烯酸钠/Span80(山梨糖醇酐油酸脂)-Tween60(聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯)反相微乳液体系制备聚合物纳米粒子。通过红外光谱、13C核磁共振、凝胶渗透色谱、透射电镜对其进行表征,着重研究共聚物结构、形态、黏均分子量大小和分布情况。结果表明：在40 ℃下,乳液稳定的最佳HLB值为9时,单体占水相总质量的40%,(NH)4S2O8-NaHSO3引发剂占单体总质量的0.7‰,得均一稳定透明的微乳液。产物为丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物,黏均分子量为5.0×105 g/mol,粒子分布均匀,呈规则球形,达到纳米级别。     

AMPS作用下无皂醋丙乳液的合成

在不加入任何传统乳化剂的情况下,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为表面活性功能单体(surfmer),作用于乙酸乙烯酯(VAc)与丙烯酸丁酯(BA)的共聚乳化体系中,成功制备了一种新型的P(VAc/BA/AMPS)三元无皂乳液,该乳化体系在聚合以及贮存过程中都表现出良好的稳定性。考查了单体配比、AMPS用量、引发剂用量、反应温度和反应时间等条件对乳液性能的影响。确定的最佳单体配比为mVAc:mBA=8:2,AMPS用量为单体质量的1.0%,引发剂过硫酸钾(KPS)用量为单体质量的0.6%,反应温度为80℃。所制得的乳液粒径约为144nm,且单分散性好,固含量在42%以上。     

PMI-St-AN耐热改性剂的合成及应用

以提高聚氯乙烯(PVC)的耐热性能为目的,用悬浮聚合的方法,合成了N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物型耐热改性剂。通过差热分析、元素分析、凝胶渗透色谱分析等手段对共聚物的玻璃化转变温度、组成及其分布、分子量及其分布进行了表征。初步考察了丙烯腈的加入对N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯交替共聚体系共聚合规律的影响。将合成的耐热改性剂用于PVC共混改性,取得了较好的效果。     

均匀设计优化聚丙烯酰胺合成工艺

采用氧化还原引发体系、利用半绝热水溶液聚合的方法,制备甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺(DMC-DMDAAC-AM共聚物)阳离子型絮凝剂,研究了单体配比、阳离子摩尔分数、引发剂用量以及助剂配比对产品性能的影响,详细研究了产品的特性黏度和溶解性能的影响因素.在单体配比不变的条件下,提高了产物的阳离子度,从而提高了产物的絮凝性能.结合均匀设计对实验进行分析表明,最佳的反应物摩尔分数为丙烯酰胺:16.72%,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵:12.84%,二甲基二烯丙基氯化铵:13.56%,去离子水:53.64%,乙二胺四乙酸二钠:0.003 12%,偶氮二异丁脒盐酸盐:0.044 22%,过硫酸钠:0.001 82%,甲醛合次硫酸氢钠二水:0.001 76%.并利用红外光谱和棱磁对合成的共聚物进行了结构表征.     

细乳液聚合制备改性硅溶胶／聚丙烯酸酯复合乳液

常温下一步法制备改性硅溶胶,并通过细乳液聚合制备改性硅溶胶／聚丙烯酸酯复合乳液。考查了温度对聚合速率和单体转化率的影响以及不同乳化剂含量下聚合过程中乳胶粒粒径的变化情况;测试了乳胶膜的吸水率,并用接触角法表征了乳胶膜的表面自由能。     

Preparation of high hydroxyl self-emulsifying polyester and compounding with acrylate

Waterborne saturated polyester (WSP) with high hydroxyl content was prepared through solution polymerization by using stepwise feeding and stage heating methods. The stability of polyester dispersion was enhanced in terms of molecular structure and polymerization process. The conditions of polymerization process, monomer types, and catalyst type were determined. The effects of the ratio of alcohol-to-acid, trimethylolpropane (TMP) content and the feeding method, the content of terminal monomer and branched monomer on the dispersion were investigated. The stability of the self-emulsifying polyester and the water resistance of the film were proved to be excellent. Through transesterification, waterborne unsaturated polyester (WUP) was synthesized by WSP. Polyester-acrylate composite emulsion can be obtained by physical blending or chemical copolymerization of synthetic waterborne polyester. The viscosity of the composite emulsion was improved, and the hardness and water resistance were improved. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48278.     

聚合物乳液型抑尘剂的研制简

以苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为主要原料,引入丙烯酸（AA）作为功能单体,采用预乳化种子聚合法成功合成了性能优良的三元共聚苯丙乳液,以该乳液加入其他辅料,配制成固沙抑尘剂。着重讨论了引发剂、乳化剂以及功能单体用量等因素对于乳液性能的影响。当St：BA=45／50-50／45,引发剂过硫酸铵（APS）用量为单体质量6％,在适量乳化荆机AA提供交联点的作用下,合成的固沙抑尘剂效果最好。     

丙烯酸丁酯单体制备工艺对其乳液聚合的影响

用催化活性和选择性俱佳的强酸性阳离子交换树脂催化合成了丙烯酸丁酯，考察了丙烯酸丁酯单体制备工艺对其乳液聚合动力学的影响，发现利用水洗并补加引发剂可使其乳液聚合动力学与工业级丙烯酸丁酯乳液聚合动力学基本一致。用新工艺制得的压敏胶性能指标均符合使用要求。新工艺减少了酯化生产中的中和、精馏等工序，具有节能、环保等优点。     

阳离子聚丙烯酰胺微球浓乳液制备及粒径演化

浓乳液聚合产品稳定性好,颗粒尺寸更接近地层孔隙尺寸,在油田开发中具有较大的应用价值。基于微乳液制备了一系列甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰胺的浓乳液,通过电导率测试、流变性分析、显微镜观察,研究了聚合前后浓乳液结构、粒径分布及稳定性。结果表明浓乳液的黏度及屈服应力,随着水相单体浓度（C_M）增加而降低,随着油相中表面活性剂含量（m_S）增加先升高后降低,乳液稳定性有相同趋势;浓乳液在C_M>40%及m_S=2.5 g时的失稳,原因分别是渗滤作用和高黏度下乳化不充分;聚合前液滴粒径分布在1～30 mm,聚合后微球粒径在0.4～5 mm,且粒径分布由聚合前双峰变为聚合后单峰,这一现象可以由Kolmogoro-Hinze的乳化理论解释,并由微球乳液的黏度增加至原始浓乳液的10倍证实。     

功能单体对丙烯酸酯乳液性能的影响

用功能单体衣康酸单丁酯(MBI)通过半连续法合成了水性涂料用丙烯酸酯乳液,探讨了功能单体MBI用量的变化对丙烯酸酯乳液性能的影响.结果表明:与功能单体AA制得的丙烯酸酯乳液相比,用功能单体MBI制备丙烯酸酯乳液时,乳液的聚合稳定性及化学稳定性好,粒子呈现规整的球形结构.当功能单体MBI的用量为4%时,制得的乳胶膜的耐水性最好,黏度最低.     

VAc、St不同乳液聚合方式的研究

对水溶性引发剂、有乳化剂存在的常规乳液聚合,水溶性引发剂无皂乳液聚合及有乳化剂存在的油溶性引发剂乳液聚合三种聚合方式,选择了水溶性相差较大的醋酸乙烯酯(VAc)和苯乙烯(St)两种单体,对其聚合动力学进行了比较,讨论了其不同的成核机理及单体水溶性对聚合速率的影响,考察了乳液的反应稳定性。结果表明聚合方式的不同、单体水溶性的不同对聚合动力学具有显著的影响。