环糊精二聚体与双支化两亲聚合物包合体系的构筑

将实验室自制的环糊精二聚体(66βCDsu)与双支化两亲聚合物(P(AM/BHAM/NaA))加入到水溶液中,发生包合作用构筑包合体系。研究该体系的增黏及溶液流变学特性,并采用荧光光谱仪、扫描电镜及差示扫描量热仪等研究包合体在溶液中的包合机制及结构形态。结果表明,由于P(AM/BHAM/NaA)中1个疏水单体中存在2个疏水基团(正十六烷基和苄基),因此环糊精与疏水单体BHAM最大摩尔包合比为2∶1,完全包合后溶液中没有游离态疏水基团,因此溶液不存在临界聚集浓度(CAC)。当环糊精与BHAM摩尔包合比为1∶1,体系存在明显的CAC,这是由于环糊精首先包合双支化疏水单体中的苄基形成包合体,而正十六烷基依然存在于水溶液中。当P(AM/BHAM/NaA)浓度为800mg/L时,该体系中存在2种聚集方式,一种是疏水基团的疏水缔合;另一种是包合作用。通过扫描电镜证明了不同体系的微观聚集形态。     

温敏聚合物正辛基苯乙烯/N,N-二乙基丙烯酰胺/丙烯酰胺合成及溶液性能

采用实验室自制的疏水单体对正辛基苯乙烯(OBS)、温敏单体N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAM)及亲水单体丙烯酰胺(AM),利用氧化-还原胶束聚合法共聚合成温敏聚合物,并对产物进行红外光谱、核磁共振结构表征,结果表明合成产物为目标聚合物。研究了聚合物溶液的温度敏感性,在不同盐浓度(NaCl,CaCl_2)中的敏感性及与阴离子表面活性剂的复合效应;聚合物溶液随温度的升高黏度出现先增加后降低再增加的变化特点,在45℃黏度达到了最大值;聚合物溶液随着NaCl浓度增加,黏度逐渐增加再逐渐下降又上升的特点,最大黏度处NaCl浓度为10000 mg/L;随着CaCaCl_2浓度的增加,出现黏度逐渐增加又下降的特点,最大黏度处为CaCaCl_2浓度500 mg/L;阴离子表面活性剂和聚合物溶液复合后溶液黏度增加,而且相同浓度的表面活性剂对溶液表观黏度的贡献为:十二烷基硫酸钠十二烷基磺酸钠十二烷基苯磺酸钠。     

两亲聚合物溶液的流变规律及影响因素

针对大庆油田应用的两亲聚合物,通过扫描电镜揭示了其微观结构;利用MCR301流变仪测定了两亲聚合物的流变性,使用Carreau模型对流变曲线进行了拟合,确定了Na+、K+、S2-浓度越高,体系的黏度越低,η0越小;Ca2+、Mg2+浓度增加,η0先增加后降低。同时,研究了温度对两亲聚合物溶液黏度的影响,浓度低于临界聚集浓度(CAC)值时,浓度越高,两亲聚合物溶液的黏度对温度越敏感,而浓度高于CAC值后的规律则相反。因此,对于两亲聚合物驱,应选择浓度尽可能高于CAC值的体系。     

β-环糊精-聚丙烯酸的合成及对β-环糊精的包结与增溶性

对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了一系列不同取代度的β-CD接枝的聚丙烯酸(PAA)聚合物,通过公式换算计算出β-CD的溶解度增加了6倍以上,并且随着接枝率的升高,其溶解度逐渐增加。研究证实,接枝到PAA链上以后,β-CD仍然能够有效地包结二乙烯三胺(DETA)分子,并且这种包结也具有pH依赖性。也就是说在改性前后,当pH值为11.5时,β-CD包合DETA的能力最佳,从1H-NMR上可以计算出其包合比为1∶1;而降低或者升高pH值后,都不能形成有效包合。     

疏水改性聚合物P(AM/AA/POEA)的溶液性质

应用黏度法研究了新型缔合聚合物P(AM/AA/POEA)的溶液流变性质。该聚合物由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和少量2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)组成。结果表明,共聚物中疏水嵌段的数量、长度和离子基团含量对溶液流变性质有重要影响,这种离子型聚合物的溶液性质同时受疏水基团的缔合作用和离子基团间的静电排斥作用的共同影响。同时进一步研究了聚合物浓度和pH值对溶液黏度的影响。研究结果表明,这类聚合物在较宽pH值范围黏度较高,说明在实际应用中可操作的范围较宽。     

离子型表面活性剂与疏水缔合聚丙烯酰胺的相互作用

通过动态流变、幂律模型、动/静态激光光散射以及荧光光谱考察了丙烯酸十八酯(ODA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)经超声辅助(Ultrasonic assist)自由基共聚制得的疏水缔合聚丙烯酰胺(UHAPAM)的动态流变性及其与阴阳离子型表面活性剂(十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))之间相互作用关系。结果表明,这种假塑性流体的临界聚集浓度(CAC)为0.27%。当UHAPAM水溶液浓度高于CAC时,SDS影响分子间疏水缔合,使水溶液表观粘度下降;CTAB反而改善疏水缔合性,使表观粘度明显增加,但增粘效果越来越缓和。表面活性剂均使溶液触变性降低。同时,形状因子(〈Rg〉/〈Rh〉)在SDS-UHAPAM体系里随SDS浓度的增加而增加,聚合物分子线团变得相对舒展;而在CTAB-UHAPAM体系里则随CTAB浓度增加而出现最低值,聚合物分子链段历经一个卷缩然后舒展的过程。在SDS和CTAB胶束中加入UHA-PAM,SDS聚集数先减小后增大,而CTAB聚集数则持续增加。     

疏水改性聚丙烯酰胺P(AM/DiC_8AM)的合成及性能

采用二元单体胶束共聚,合成了孪尾疏水改性丙烯酰胺/N,N-二辛基丙烯酰二元共聚物[简称P(AM/DiC8AM)],成功引入了疏水单体.用FTIR分析了各基团峰的归属,证明了共聚物为带有疏水基团的二元共聚物.特性粘数的测定结果表明:分子量M、疏水单体含量[H]增加,特性粘数[η]增大,Huggins常数KH减少,平均线团密度ρequ减少;但随疏水链嵌段长度NH的增加,[η]们增大,KH同样增大.随疏水单体含量[H]、分子量M、疏水链的嵌段长度NH增加,各聚合物溶液临界缔合浓度cac降低,疏水缔合的机率增加.     

含大单体四元共聚物的盐诱导增粘和缔合行为EI北大核心CSCD

针对驱油聚合物难以应用于高盐油藏的难题,合成了新型大单体烯丙基辛基酚聚氧乙烯(20)醚(APE),将其与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)和4-乙烯基联苯(VP)共聚,获得了抗盐共聚物PSA。PSA显示了优异的由盐诱导的增粘性能,在70.00g/L NaCl中的临界缔合浓度只有0.3g/L;当NaCl浓度高于40.0g/L后,溶液黏度反而比纯水中的黏度高得多,且随着NaCl浓度的增加急剧上升。探针分析以及原子力显微镜结果显示,PSA分子链在纯水中的构象伸展,通过分子间疏水缔合作用形成了分子链束,高盐的加入使缔合作用显著加强,溶液黏度急剧上升。     

含大单体四元共聚物的盐诱导增粘和缔合行为

针对驱油聚合物难以应用于高盐油藏的难题,合成了新型大单体烯丙基辛基酚聚氧乙烯(20)醚(APE),将其与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)和4-乙烯基联苯(VP)共聚,获得了抗盐共聚物PSA。PSA显示了优异的由盐诱导的增粘性能,在70.00g/L NaCl中的临界缔合浓度只有0.3g/L;当NaCl浓度高于40.0g/L后,溶液黏度反而比纯水中的黏度高得多,且随着NaCl浓度的增加急剧上升。探针分析以及原子力显微镜结果显示,PSA分子链在纯水中的构象伸展,通过分子间疏水缔合作用形成了分子链束,高盐的加入使缔合作用显著加强,溶液黏度急剧上升。     

非离子型疏水缔合聚合物PBAM的溶液性能

由丙烯酰胺和N-苯基对烷基丙烯酰胺采用水溶液自由基胶束聚合法合成疏水缔舍聚合物PBAM。研究了共聚物浓度、盐浓度、温度及表面活性剂浓度对共聚物溶液粘度的影响。结果表明,当聚合物的浓度大于临界缔合浓度时溶液的粘度怠剧增加;NaCl的加入使得溶液的粘度下降,但适当结构的聚合物表现出较好的抗盐能力;聚合物浓度恒定时,溶液粘度随表面活性剂SDS浓度的增加急剧增加,达到最大值后迅速下降。聚合物稀溶液的流变行为呈现牛顿流体的性质。     

基于β-环糊精自组装的氧化还原敏感超分子凝胶

分别合成了多酸EMPOL-1016分子链末端携带β-环糊精的主体分子(EM-βCD)和聚乙烯亚胺(600)分子链末端携带二茂铁的客体分子(PEI-Fc),并用核磁共振对PEI-Fc和EM-βCD的结构和组成进行了表征。研究表明,PEI-Fc和EM-βCD由于β-CD基团与Fc基团之间的主客体包合作用自组装形成超分子凝胶。由于β-CD-Fc之间的包结具有氧化还原性,PEI-Fc/EM-βCD凝胶可在氧化剂存在时呈溶胶状态,被还原时重新形成凝胶。     

β-CD微球包载甲芬那酸的研究

在反相乳液体系中合成β-CD微球载体,使其对甲芬那酸进行包合;通过L9(34)正交实验对包合条件进行优化,并采用电镜扫描、红外、X射线衍射和热重对微球及包合物进行了表征,结果表明最佳包合条件为β-CD微球1g,甲芬那酸的浓度0.003g/mL,反应时间3h,反应温度70℃。通过紫外分光光度法测定最佳包合条件下的载药量为1.90%,包封率为79.2%,影响因素的主次顺序为载药温度>β-CD微球的量>甲芬那酸的浓度>载药时间。     

盐水介质中分散聚合法制备两性聚电解质的研究

利用聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDAC)作为分散稳定剂,阴离子单体丙烯酸(从)、阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和非离子单体丙烯酰胺(AM)在硫酸铵水溶液中通过分散共聚合,制备了稳定分散在盐水中的聚合物微球.考察了无机盐浓度、分散剂用量对分散共聚合的影响.研究结果表明:体系内无机盐浓度的增加导致聚合物分子量降低;而随分散剂浓度的增加,微球粒径先减小后增加.制备的两性聚电解质溶液在等电点附近时,聚合物的特性黏度随盐浓度的增加而增加,显示明显的反聚电解质效应.     

疏水缔合两亲聚合物凝胶的形成规律及性能

基于疏水缔合两亲聚合物具有良好的耐温抗盐性能,研究了以其为主剂的新型凝胶体系.利用黏度法筛选出体系的最优配方:两亲聚合物主剂的相对分子质量为750×10<'4>、浓度1000mg/L,交联剂乌洛托品、间苯二酚、助剂柠檬酸的最佳用量分别为0.3%、0.02%、O.3%(质量分数,下同),且最佳体系的储能模量G'大于损耗模...     

温敏型P(NIPA-co-EA)线性共聚物的合成及性质

利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)以及N-乙基丙烯酰胺(EA)两种单体合成了温敏型线性共聚物P(NIPA-co-EA),并用核磁共振氢谱、红外光谱以及凝胶渗透色谱(GPC)对该聚合物的结构进行了表征。采用浊度观察法和分光光度法两种方法分别对聚合物的LCST值进行了测试研究,探讨了通过调节两种单体的组分比例来调控体系的LCST值,并讨论了外添加剂NaCl以及BSA对线性聚合物P(NIPA-co-EA)LCST的影响。结果表明,随着EA单体摩尔配比的增大,对应共聚物的LCST值也相应增大,且在32～41.6℃之间可调。向P(NIPA-co-EA)水溶液中加入NaCl,当NaCl的量由0.9%(质量分数)增加到2%(质量分数)时,共聚物的LCST值从34.3℃降为31.6℃;加入BSA,线性共聚物的LCST随BSA浓度的增加而增加,且当EA10水溶液中加入20mg/mLBSA时,线性共聚物P(NIPA-co-EA)的LCST可高达38.9℃。     

APEG/PS/ODMA两亲性梳型聚合物的合成与溶液性质

采用自由基聚合方法制备多种亲水基含量不同的两亲性梳型聚合物烯丙基聚乙二醇/聚乙烯/马来酸单十八酰胺(APEG/PS/ODMA)。利用核磁共振、红外光谱等测试产物结构,凝胶渗透色谱测试聚合物相对分子质量及其分布,乌氏黏度计检测聚合物黏度变化规律,动态光散射测试胶束粒子尺寸,透射电镜照片确认胶束粒子形态。结果表明,在亲水基含量为单体总量40%～55%时,聚合物相对分子质量随亲水基含量增加而增大,且相对分子质量分布均匀;不同亲水基含量的聚合物在水中形成临界胶束浓度均为0. 3 g/L;胶束粒径尺寸随聚合物浓度增加而增大,胶束分布不均匀;胶束粒子是核壳结构的球形胶束。     

主客体胶束水凝胶的制备及对神经生长因子的包载

通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应制备了一种亲水性两嵌段聚合物——聚乙二醇/聚N-异丙基丙烯酰胺(PEG-PNIPAM),利用α-环糊精(α-CD)与其中PEG链段的选择性包合形成了一种独特的主客体胶束,这种胶束由于具备中空结构,可对亲水性药物起到很好的负载作用。其对神经生长因子的包载率为经典普朗尼克F127胶束的2倍。进一步利用主客体胶束为大分子交联剂制备丙烯酰胺水凝胶,可赋予水凝胶优异的力学性能,拉伸伸长率为化学交联对照组5倍,并且强度高于对照组2倍以上。循环拉伸测试表明,该水凝胶具有良好的应力耗散机制。     

改性聚丙烯酸中疏水基团对不同染料脱色作用的影响

通过脱色率以及稠度系数的测定,研究了疏水改性聚丙烯酸在不同分散染料水悬浮液中的絮凝脱色作用,揭示了聚合物的疏水基团含量、疏水基团结构、染料的起始浓度、聚合物的用量和染料的结构与絮凝脱色效果的关系。结果表明,随着疏水基团含量的增加,絮凝脱色效果得到显著的增强;疏水基团的链长决定聚合物的增粘性能,疏水基团链越长,缔合作用越强烈,丙烯酸二十二酯改性聚丙烯酸(poly(DCA-co-AA))的脱色率接近于100%;随着聚合物用量的增大,聚合物与染料粒子之间的相互作用明显增加,可达到很好的絮凝脱色效果;疏水改性聚丙烯酸对不同结构分散染料的脱色效果明显不同。     

含芴星形聚合物的合成与包合

本文合成了苯乙烯基-p-聚(9,9-二己基芴)(PFS)大单体,以β-环糊精(β-CD)为核,通过ATRP方法将PFS单体与甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)无规共聚,得到了星形发光聚合物β-CD-g-P(PFS-r-DMAEMA)21,通过氢核磁共振谱和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征,并将其用于包合客体分子苝,通过紫外-荧光测试表征了主客体分子的包合性能,发现了聚合物与客体分子间的能量传递现象,通过计算机分峰拟合得到两者各自的发光比。     

阳离子丙烯酸酯共聚物表面活性剂的结构及溶液性能

通过自由基溶液共聚合法合成了无规型阳离子丙烯酸酯共聚物表面活性剂,利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振谱(1H-NMR和13C-NMR)对聚合产物的结构和组成进行了表征,考察了浓度、温度等对聚合物丙酮溶液的增比黏度和聚合物水溶液表面张力的影响。结果表明,聚合物丙酮溶液的增比黏度随溶液浓度增加总体呈现上升趋势,在相同溶液浓度下,其增比黏度随温度升高呈先降低后升高再降低的趋势;聚合产物可将水溶液的表面张力降低到43mN/m,其临界胶束浓度为0.8 g/L;聚合物水溶液的表面张力随温升高而降低,且随溶液pH值增大而增大。