阴离子聚丙烯酰胺微球降解规律

为揭示阴离子聚丙烯酰胺微球的降解规律,以2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酰胺(AM)为单体,采用乳液聚合法制备了阴离子聚丙烯酰胺P(AM-AMPS)微球。通过透射电镜、红外光谱仪、热重分析仪分析了所制备微球的结构与热稳定性,并测量了在水中溶胀后的微球在80℃下降解不同时间的黏度、pH值和粒径。结果表明,合成的P(AM-AMPS)微球分布均匀,粒径约为70 nm,其与线性聚丙烯酰胺在无水条件下的热稳定性相近。与线性聚丙烯酰胺水解后呈碱性且pH值缓慢上升不同,微球在溶液中降解的0～4 h内,自由基氧化降解使微球溶液黏度急剧下降,而水解反应相对缓慢,p H值维持在2.75左右;4 h后,自由基氧化降解速率减小,水解反应促使溶液pH值迅速上升。在降解反应的0～4 h内,微球外层的阴离子聚合物链段首先降解,而后微球内核部分破碎,微球粒径迅速降低。图7参20     

AM/SAMPS反相乳液聚合动力学

采用过硫酸铵 (NH4 ) 2 S2 O8为引发剂 ,失水山梨醇酐单油酸酯 (Span -80 )为乳化剂 ,研究了丙烯酰胺 (AM )与2 -丙烯酰胺基 -2 -甲基丙磺酸钠 (SAMPS)反相乳液聚合的反应动力学。得到如下动力学表达式 :Rp∝ [(NH4 ) 2 S2 O8]0 .4 8[SAMPS]0 .62 [AM ]1.18[Span -80 ]- 0 .70聚合反应起始阶段和自动加速阶段的活化能分别为 55kJ·mol- 1和 32kJ·mol- 1。讨论了引发与成核机理。     

丙烯酰胺基交联聚合物微球的制备及其对钻井液性能的影响

为揭示水分散聚合方法制备的丙烯酰胺基交联聚合物微球的结构特征及其对钻井液性能的影响规律,以硫酸铵水溶液为反应介质,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、甲基丙酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺复配物为交联剂制备了丙烯酰胺基交联聚合物微球。采用红外光谱、粒度分析等方法表征了交联聚合物微球的结构,研究了丙烯酰胺基交联聚合物微球对钻井液性能的影响。结果表明,交联聚合物微球的合成工艺条件对产物的降滤失性影响较小,但对产物在钻井液中的增黏作用影响显著。随AM和交联剂加量增加,聚合物微球对钻井液的增黏作用增强;存在对钻井液增黏作用最小的引发剂加量和AA与DMC摩尔比。采用水分散聚合方法可制备出平均粒径8.04μm(粒径范围2.43数53.72μm)的丙烯酰胺基交联聚合物微球。该交联聚合物微球对钻井液具有显著的降滤失作用和一定的增黏作用,耐温性能优良,150℃高温老化不会降低交联聚合物微球的降滤失作用,但可降低对钻井液的增黏作用,减小其对钻井液流变性的影响。     

AM-NaAMPS-St三元共聚物的合成及溶液性能研究

在微乳液介质中制备了组成系列变化的丙烯酰胺(AM)-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)-苯乙烯(St)三元共聚物P(AM-NaAMPS-St)。通过红外光谱、紫外光谱、复合作用电导滴定法对共聚物的结构和组成进行了表征。用稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数及Huggins常数kH。用荧光探针法与表观粘度法研究了大分子链间的疏水缔合作用,考察了共聚物结构对其水溶液性能的影响。     

油田用两性聚丙烯酰胺的合成及性能

针对驱油用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)耐温抗盐性差的缺点,以偶氮二异丁腈、过氧化氢和氯化亚铁为引发剂,叔丁醇为链转移剂,脲为助溶剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过水溶液聚合法制得相对分子质量大于10×106、溶解性较好的两性聚丙烯酰胺。较佳工艺条件为:w(总单体)=35％[m(AM)／m(AMPS)／m(DMC)=0．8／0．15／0．05], w(偶氮二异丁腈)=(7～10．5)×10-5,w(过氧化氢)=(2．8～4．2)×10-5,w(叔丁醇)=0．035％～0．07％,w (脲)=1．4％～2．1％,w(EDTA)=0．035％;引发温度为2～5℃,pH=6～7。结果表明,自制两性聚丙烯酰胺较HPAM的耐温耐盐性能有了明显提高。     

可逆酸液转向剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,在交联剂和引发剂的作用下合成用于酸化的可逆转向剂。研究了单体物质的量比、单体用量、引发剂用量、交联剂用量、温度等因素对产物性能的影响,得出可逆转向剂的最佳合成工艺条件为:单体AM与AMPS的物质的量比为1∶1,单体用量为25%,引发剂用量为0.1%,交联剂用量为0.1%。此条件下合成的可逆转向剂性能优异。     

阳离子聚丙烯酰胺微球水溶液的剪切性及黏弹性能

为揭示阳离子单体和交联剂浓度对阳离子聚丙烯酰胺微球水溶液的剪切性及黏弹性的影响规律,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)等为原料,通过反相乳液聚合法制备了阳离子度为2%数20%、交联度为0和阳离子度为10%、交联度为0.05%数0.2%的微球。采用高温高压流变仪研究了聚合物微球溶液的耐温耐剪切性、剪切恢复性以及黏弹性。结果表明,聚合物微球溶液的耐温耐剪切性优良,在80℃、170 s^-1的条件下剪切2 h的黏度仍能保持在150 mPa·s以上。增加阳离子度,微球溶液抗剪切性和剪切恢复性增强,黏度保留率从30.79%增至68.56%;加入交联剂,微球溶液的稳定性增强,黏度保留率高达85.38%,但微球溶液的整体黏度降低。在0.01数10 Hz频率扫描范围内,聚合物微球溶液的弹性模量始终大于黏性模量,具有良好的弹性;且随着阳离子度增加,微球溶液的黏弹性模量呈增大趋势;随着交联度增加,微球溶液的黏弹性模量先增大后减小。图8参13     

耐温抗盐驱油共聚物的合成

用胶束聚合方法,将丙烯酰胺(AM)与疏水单体N-正辛基丙烯酰胺(C_8AM)、极性阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行共聚,合成了AM-C_8AM-AMPS疏水性缔合三元共聚物作为驱油剂,命名为KYP。研究了十二烷基硫酸钠的质量分数、引发温度、单体的摩尔分数、尿素的浓度对聚合物溶液(ρ=1 mg/L)在总矿化度为6.5 g/L的模拟盐水中表观粘度的影响。结果表明:C_8AM和AMPS的摩尔分数分别为0.7％和20％、引发温度为11℃、尿素的浓度为0.2 mmol/L时,合成的KYP具有很好的增粘效果。     

紫外辐射法合成四元共聚高吸水性树脂及其性能研究

采用紫外固化法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、淀粉为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在不加引发剂和无任何气氛保护下合成了AA/AM/AMPS/淀粉共聚高吸水性树脂,考察了反应条件对树脂吸液倍率的影响,并采用红外、偏光显微镜对树脂的分子结构及表面形态进行了表征。通过正交实验得到最佳反应条件为:n(AMPS):n(AA):n(AM)=1:1:1,pH=6.5,w(MBA)=0.02%,w(淀粉)=12.5%,光照时间为4 min。在优化条件下合成的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率为1 194 g/g,吸盐水倍率为38 g/g。并且树脂吸水过程符合一级动力学,     

微波辐射合成三元共聚高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,在不加引发剂和无氮气保护的情况下,微波辐射合成AA/AM/AMPS共聚高吸水性树脂。通过单因素实验得出了反应的最佳条件为:n(AMPS):n(AA):n(AM)=1:2:1,pH=2.25,w (NMBA)=0.025%;采用FT-IR、AFM和DSC-TGA等对树脂结构、表面形态及热稳定性进行了表征。结果表明,在优化条件下高吸水性树脂其吸蒸馏水倍率为1 819 g/g,耐热性表明在60℃的环境中树脂吸水率高达745 g/g;在305℃之前树脂较稳定,且重复使用性好。     

耐温抗剪切微球调剖剂的制备及评价

聚合微球深部调剖是一种改善油藏非均质性的有效方法,而常规聚丙烯酰胺微球耐温性、耐剪切性差,限制了微球适用范围。针对这一问题,文中以苯乙烯、二乙烯苯、丙烯酰胺为单体,失水山梨醇单油酸酯(Span80)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)为乳化剂,采用调整表面活性剂加量控制微球粒径大小,通过乳液法制备了微米与亚微米2种不同粒径级别的微球。结果表明:微米尺寸微球表面富含丙烯酰胺链段,而亚微米尺寸微球具有核壳非均质结构,并且微球的壳以交联的丙烯酰胺链段为主;热重分析显示这两种微球具有良好的耐温性能,耐温可达300℃以上,耐温性能明显优于传统聚丙烯酰胺微球;研究剪切速率与剪切时间对微球粒径的影响可知这两种微球具有显著抗剪切能力。     

分散聚合法制备乙二醇单苯醚-甲醛酚醛树脂聚合物微球

以乙二醇单苯醚(EGP)和甲醛为单体、聚乙烯醇(PVA)为稳定剂、浓H2SO4为催化剂,经分散聚合合成了EGP-甲醛酚醛树脂(EGP-FA)聚合物微球,研究了PVA用量、甲醛与EGP配比、聚合温度、浓H2SO4用量和搅拌转速对聚合物微球粒径及其分布、产率的影响。实验结果表明,EGP-FA聚合物微球的平均粒径随PVA和浓H2SO4用量的增加、搅拌转速的加快和聚合温度的升高而减小,随n(甲醛)∶n(EGP)的增大先增大后减小。在适宜反应条件(n(甲醛)∶n(EGP)=2.00、w(PVA)=4.5%(基于甲醛和EGP的总质量)、w(H2SO4)=14.10%(基于甲醛和EGP的总质量)、聚合温度70℃、搅拌转速700 r/min)下制备的EGP-FA聚合物微球的平均粒径为384.16μm,粒径分布1.216,产率45.8%。     

PNVIBA接枝聚苯乙烯微球制备与颗粒直径控制

通过使聚N-乙烯基异丁酰胺(PNVIBA)大分子单体与苯乙烯在乙醇/水的混合溶剂中进行自由基分散共聚反应,得到热敏性PNVIBA接枝聚苯乙烯(PNVIBA-g-PSt)高分子微球。用投射电子显微镜对微球的形态进行观察,同时考察PNVIBA起始浓度、苯乙烯浓度、引发剂浓度、聚合反应温度和混合溶剂中水的体积分数对微球直径的影响。实验结果表明,在较宽的聚合反应条件下,得到的接枝高分子颗粒均保持球形并具有很好的单分散性,接枝高分子微球的数均直径与反应条件的关系遵循Dn=K[PNVIBA]-0 39[St]0 80[I]-0 14;微球直径随聚合温度的升高和混合溶剂中水含量增加而降低。     

聚丙烯酰胺交联微球的制备及其粒径影响因素

以亲水性丙烯酰胺为单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、失水山梨醇单油酸酯为分散剂,在环己烷中进行反相悬浮聚合,制备了微米级聚丙烯酰胺交联微球(PAMCMS)。光学显微镜和扫描电子显微镜对 PAMCMS 粒径的表征结果显示,所制得PAMCMS 的平均粒径范围为5～175μm;考察了搅拌转速、引发剂过硫酸钾用量、分散剂用量和环己烷与水体积比(油水比)等因素对 PAMCMS 粒径的影响,在反应温度50～65℃、反应时间4 h、N_2保护下,维持配方中其他物质的用量不变,增大搅拌转速、减少引发剂用量、增大分散剂用量、增大油水比,导致最终生成 PAMCMS 的粒径减小;并通过体积变化初步考察了 PAMCMS 的溶胀性能,PAMCMS 在水中能长时间保持溶胀。     

Fe3O4微球的可控制备及在合成气制低碳烯烃中的应用

采用氯化铁为铁前躯体,通过改变溶剂热反应时间、有机醇和羧酸盐的种类等参数,可控制备了不同结构的Fe3O4微球。采用高分辨场发射扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）表征了微球的初级晶粒尺寸（初级粒径）和次级团簇粒径（次级粒径）,利用BET法通过N2吸附-脱附测定了微球比表面积,采用H2-TPR表征了不同粒径微球在H2气氛下的还原性能,并选择不同粒径的催化剂进行合成气制备低碳烯烃的性能研究。结果表明：通过调变Fe3O4微球的制备参数,微球的初级粒径在5.6~25.1 nm范围内可调,次级粒径在149~503 nm范围内可控;随着初级粒径的减小,Fe3O4微球的比表面积增大,有利于催化剂的还原;Fe3O4微球初级粒径的减小有利于烯烃选择性的提高、CO2选择性的降低,次级粒径的减小有利于CO转化率的提高。     

负载型纳米Pt催化剂的制备及其催化合成对氨基苯酚

针对硝基苯加氢合成对氨基苯酚(PAP)反应,于反相微乳液体系中,采用重新分散沉积负载法和改进的微乳-溶胶凝胶负载法制备了不同Pt粒径的Pt/SiO2催化剂,考察了Pt粒径对反应活性及选择性的影响。实验结果表明,采用改进的微乳-溶胶凝胶负载法制备的Pt/SiO2催化剂,Pt粒子在载体表面分散得更均匀,且粒径较小。在Pt/SiO2催化剂制备过程中加入一定量的草酸及改变H2PtCl6溶液浓度,均对Pt粒径有一定的调控作用。以制备的不同Pt粒径的Pt/SiO2为加氢反应催化剂、以S2O82-/ZrO2固体酸为重排反应催化剂进行硝基苯加氢合成PAP反应。实验结果表明,随Pt粒径的减小,硝基苯转化率及PAP的选择性均明显提高,当Pt粒径为5.1nm时,PAP的选择性最高,为48.5%。     

水基凝胶微球的制备及在堵漏中的应用

采用反相乳液聚合法,合成了水基钻井液用凝胶微球。采用电子显微镜、红外光谱、热重分析、粒径分析,对合成的凝胶微球的组成、形貌及热稳定性进行了表征。结果显示制备出的凝胶微球呈现微米级球形结构,尺寸在4.5～68 μm范围内,初始热分解温度为150 ℃。同时考察了乳化剂加量、搅拌、油水比对凝胶微球粒径的影响,评价了凝胶微球的堵漏性能。结果表明,反应条件对凝胶微球尺寸有较大影响,随着乳化剂加量的增大,凝胶微球的平均粒径减小;适当搅拌会促进乳状液的稳定,合成得到的凝胶微球的粒径较小;增大油水比会导致凝胶微球的平均粒径减小。通过堵漏实验可知,凝胶微球有良好的封堵效果,其中乳化剂加量为4%,油水比为7∶3,不搅拌条件下制备的凝胶微球平均粒径为45.1 μm,是封堵效果最好的凝胶微球。      

大尺度交联聚丙烯酰胺微球微观形态及溶胀特性

采用扫描电镜（SEM）、光学显微镜、激光衍射仪研究了大尺度交联聚丙烯酰胺微球的微观形态及溶胀特性。结果表明,大尺度交联聚丙烯酰胺微球的粒径在200 nm~20 μm范围,微球在水中充分溶胀后粒径增大,粒径在2~100 μm范围,溶胀后体积大约增加30～80倍,具有良好的膨胀特性。大尺度交联聚丙烯酰胺微球分散在水中溶胀2 h后,粒径达到最大值,溶胀时间继续增加,微球粒径基本不再变化。随着分散体系盐质量浓度增加,交联聚丙烯酰胺微球的粒径变小,但变化幅度较小;随着温度的提高,微球溶胀后粒径有所增大;微球分散体系经高速剪切作用后,其形态及大小均未发生明显变化,因此交联聚丙烯酰胺微球具有良好的耐温、耐盐及抗剪切特性。     

纳米三元复合聚合物驱油剂驱油效果评价

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为单体,采用蒸馏沉淀法合成了一种纳米聚合物微球,利用SEM,FTIR等方法对结构进行了表征,同时研究了聚合物微球的抗温抗盐性、渗流规律、渗流特征及驱油影响因素等.实验结果表明,合成的纳米聚合物微球具有良好的吸水膨胀性能、抗盐性和抗温性.聚合物微球分散...     

衣康酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸二元共聚物油井水泥缓凝剂制备及性能

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与衣康酸(IA)进行二元共聚反应合成了一种油井水泥缓凝剂。用正交实验法确定了最佳合成方案:反应温度80℃,w(引发剂)=1.5%,单体配比m(IA):m (AMPS)=1:2.7,反应时间1 h。采用IR研究了共聚物的结构并探讨了缓凝剂作用机理。结果表明:合成的共聚物对水泥浆有优异的高温缓凝作用,能显著延长水泥浆的稠化时间,具有良好的分散作用和抗钙性能。