丙烯酰胺-丙烯酸钠反相微乳液共聚合

采用电导率法及Tyndall效应研究了白油／(Span80 Tween60)／(丙烯酰胺 丙烯酸钠)水溶液体系，得到了一系列反相微乳液的拟三元相图。在40℃下，可以得到最大水相增溶量的HLB值为8．5，此时，单体丙烯酰胺-丙烯酸钠占油水两相的质量分数为20％。在反相微乳液中进行了丙烯酰胺-丙烯酸钠的聚合反应，考察了引发体系对产物HPAM相对分子质量的影响，得知(NH4)2S2O8-SO2为较好的引发体系。应用动态光散射和扫描电子显微镜(SEM)表征微乳液，得到微乳液中聚合物的平均粒径约60nm，而水溶液中聚合物的平均粒径为几百nm。     

微乳液聚合在制备聚合物纳米微粒中的应用研究

综述了徽乳液形成的条件,正相微乳液聚合、反相微乳液聚合、双连续微乳液聚合的特征研究,及其用于聚合物纳米微粒和有机/无机复合纳米微粒制备的研究进展。     

丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的反相微乳液聚合研究

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为单体,Span-80和Tween-60为复合乳化剂,液体石蜡为连续相,采用反相微乳液聚合方法,在氧化还原引发体系下,制备了AM/DMDAAC阳离子型共聚物P(AM-DMDAAC)。结果表明,在40℃下,运用HLB值法得出复合乳化剂HLB值在8.27~9.34时,能形成清亮透明稳定可聚合的微乳液体系。从反相微乳液聚合的机理出发,优化反应条件,阳离子度(质量分数)为29%的共聚物特性粘数可达1.812 4 L/g。     

搅拌器对丙烯酰胺/丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸相转变-反相乳液聚合的影响

通过相转变法制备了丙烯酰胺(AM)/丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)水溶液-煤油乳液,再对该乳液进行反相乳液聚合得到AM/AA/AMPS聚合物乳液,利用显微镜、黏度计等考察了双叶弯叶桨(A)、三叶折叶桨(B)、四叶平直桨(C)、锚式(D)和框式(E)搅拌器对相转变-反相乳液聚合体系的散热和聚合物乳液性能的影响。实验结果表明,不同搅拌器下聚合体系达到的最高温度的高低顺序为:ACEBD。不同搅拌器所得聚合物乳液的黏度大小顺序为:ACEBD;Mn的大小顺序为:ACEBD。搅拌器的散热能力越差,聚合物乳液的相对分子质量分布越宽。双叶弯叶桨搅拌器更适于相转变-反相乳液聚合,所得聚合物乳液的静置稳定时间大于90 d。     

两步聚合法制备两性聚丙烯酰胺增稠剂

采用两步聚合法,即甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵自聚得到聚电解质聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC);PDMC与丙烯酸、长碳链疏水单体丙烯酸十八酯(ODA)等单体共混,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂、过硫酸钾为引发剂进行反相乳液聚合,得到疏水缔合型具有互穿网络结构的两性聚丙烯酰胺增稠剂乳液。考察了该增稠剂的交联结构、PDMC用量、ODA用量、MBAM用量对增稠剂乳液增稠能力及耐盐性能的影响。实验结果表明,当PDMC用量(相对于增稠剂乳液的质量分数,下同)为13.800%、ODA用量为0 600%、MBAM用量为0.170%时,增稠剂具有优良的增稠能力和耐盐性能。     

Isopar M丙烯酸钠反相乳液聚合及其稳定性

以Isopar M为油相,采用反相乳液法对丙烯酸钠聚合进行了研究。通过对反相乳液电导率变化的测定,考察了反相乳液的稳定性及在反相乳液中复合乳化剂配比、油水质量比、氧化还原引发剂和调节助剂对反相乳液的稳定性和聚丙烯酸钠转化率的影响。实验结果表明,Isopar M反相乳液稳定性最佳条件为:在油相中乳化剂用量为6%(w),m(Span60)∶m(Tween80)=15∶1、油水质量比为1.74∶1;在氧化还原引发剂中过硫酸钾与乙二胺的质量比为2、45℃、pH≥10的条件下,丙烯酸钠的转化率为97%;添加适量的乳化助剂、抗交联剂和除氧剂等调节助剂可得到较稳定的反相乳液和较高相对分子质量的聚丙烯酸钠产物。     

钻井液用超支化反相乳液聚合物的合成及其性能

以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺为原料,采用氧化还原引发剂体系,在RAFT试剂存在下,通过反相乳液聚合制备了超支化P(AA-AM-AMPS)反相乳液聚合物。研究了引发剂比例及用量、油水体积比、乳化剂的HLB值及其用量等因素对共聚物的水溶液表观黏度及所处理钻井液的流变性和滤失量的影响。结果表明,当引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠=1∶1,引发剂用量为0.16%~0.2%,油水体积比为0.875~1.0,复合乳化剂HLB值为6.9~7.1,复合乳化剂用量为7.6%~8.5%时,制得反相乳液聚合物的水溶液表观黏度为66~71 mPa·s,该超支化P(AA-AMAMPS)反相乳液聚合物在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水基浆中具有较好的增黏、降滤失能力,抗温、抗盐能力强,同时具有较强的润滑能力,在淡水基浆中加量为1%时润滑系数降低率为68.3%。     

反相乳液法制备水溶性聚合物的研究

简要介绍了反相乳液聚合机理,详细介绍了反相乳液聚合类型,分为引发剂引发的反相乳液聚合,引发剂包括油溶性引发剂和水溶性引发剂;辐射引发的反相乳液聚合;超临界中的反相乳液聚合。探讨了影响反相乳液聚合的主要因素,包括乳化剂、连续相、搅拌以及pH和氧等其他因素。概述了反相乳液聚合法在制备水溶性聚合物方面的研究和应用,包括制备阴离子水溶性聚合物、阳离子水溶性聚合物、两性离子聚合物及两亲聚合物。最后简要介绍反相乳液聚合产品的席用领域。     

SPan80-Tween60/白油/丙烯酰胺/丙烯酸钠/H2O体系形成反相微乳液的研究

采用电导法和相体积法相结合，并借助相图、黏度、光学显微镜，研究了Span80-Tween60／白油／丙烯酰胺／丙烯酸钠／H2O体系形成反相微乳液的过程，以及表面活性剂Span80与Tween60质量比、温度、乙酸钠对体系形成反相微乳液区的影响。结果表明，体系中表面活性剂质量分数小于20％时，电导法与相体积法确定的反相微乳液区边界基本一致；表面活性剂质量分数大于20％时，两方法确定的反相微乳液区边界相差甚远。说明仅由电导率突变不能准确确定反相微乳液区的边界，必须与相体积法相结合来共同确定相区的边界。当质量比m(Span80)：m(Tween60)=13：7、温度为25～30℃、乙酸钠质量分数为2％时，体系能形成比较大的反相微乳液区，适合进行微乳液聚合。     

低渗透油藏调剖/调驱剂的研制与封堵性能研究

为了解决低渗透油藏在注水开发中存在的吸水不均匀、产量递减明显、注水效果差等问题,研制了用于特低渗透油藏调驱的聚合物凝胶和聚合物微球两种堵剂,以调节注水矛盾、提高注水波及系数,从而降低含水率,提高原油采收率。分别用单体原地聚合和反相微乳液聚合两种方法,成功制备出聚合物凝胶和微球堵剂。当聚合物凝胶的制备条件为单体DT-1 8.0%,引发剂YF-3 0.15%,交联剂JL-5 0.15%时,聚合物在填砂管模型的成胶时间36 h~48 h,封堵率大于92%;当聚合物微球的制备条件为单体DT-2 5.0%,交联剂JL-9 0.60%,引发剂YF-4 0.50%时,质量分数20%的聚合物微球,在填砂管中溶胀96 h后,封堵率大于94%。本文制备的聚合物凝胶和聚合物微球体系具有封堵时间可控、封堵性强,可用于低渗透油藏的调剖/调驱,具有广阔的应用前景。     

抗盐性淀粉接枝高吸水性树脂合成条件优化

以硝酸铈铵为引发剂,N,N-亚甲基-二丙烯酰胺作为交联剂,将玉米淀粉与丙烯酰胺、丙烯酸在水溶液中接枝共聚,合成了高吸水性树脂。结果表明,适宜的接枝共聚条件为:反应温度70℃,反应时间1 5h,丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为15/1,淀粉占单体质量的20%,丙烯酸中和度为75%,交联剂和引发剂(占单体和淀粉)的质量分数各为0 05%、0 8%。在5%NaCl水溶液中吸盐率达58倍,在15%NaCl水溶液中吸盐率达38倍。     

Dawson结构磷钨酸银催化剂的制备、表征及其催化合成乙酸正丁酯

采用沉淀法制备了磷钨酸银（Ag3H3P2W18O62〖KG-*3〗·〖KG-*3〗nH2O）催化剂,通过FT IR、UV Vis、XRD、EDX、 SEM、NH3 TPD 对其进行了表征,并用于催化乙酸与正丁醇酯化合成乙酸正丁酯反应。结果表明,合成的〖JP〗Ag3H3P2W18O62〖KG-*3〗·〖KG-*3〗nH2O 具有Dawson结构,呈微球状,粒子大小在200～300 nm范围;同时具有Brnsted酸和Lewis酸的弱酸中心、强酸中心和超强酸中心,可发挥Brnsted酸性和Lewis酸性催化剂的双重作用,在乙酸和正丁醇的酯化反应中具有良好的催化性能。在优化反应条件下,即醇/酸摩尔比20、反应温度120℃、催化剂质量分数048%（以反应物质量计）、反应时间20 h条件下,酯化率可达970%。催化剂易回收重复使用,重复使用5次,酯化率仍可保持在863%。     

常温下H2O2氧化高浓度苯酚水溶液制备苯二酚

以表面活性剂为苯酚增溶剂,水为溶剂,H2O2为氧化剂,05B 05Cr 4Fe MCM 41为催化剂,催化苯酚羟基化反应合成苯二酚,考察了表面活性剂种类、苯酚在水中的质量分数(m(Phenol)/(m(Phenol)+m(H2O)))、苯酚与H2O2的摩尔比(n(Phenol)/n(H2O2))、反应温度对该反应的影响。结果表明,在以十二烷基磺酸钠为增溶剂、m(Phenol)/(m(Phenol)+m(H2O))=030、n(Phenol)/n(H2O2)=3、反应温度25℃、反应时间2 h的条件下,苯酚羟基化反应的苯酚转化率达到242%,苯二酚的选择性达到948%,且05B 05Cr 4Fe MCM 41催化剂具有良好的重复使用性能,基本满足工业化要求。     

马来酸二丁酯催化合成用新型催化剂的研究

液相法酯化合成马来酸二丁酯是典型的酸催化反应。本论文研制了系列γ Al2O3系、硅铝系催化剂,用于马来酸二丁酯的合成;考察了催化剂种类和制备工艺,以及反应工艺条件的影响。实验结果表明:以并加法制备的SiO2/Al2O3(x(Si)/x(Al)=1/1,沉淀pH值6 0)催化效果最好,在120℃、催化剂用量为1 0g、n(酸)/n(醇)=1/4下,反应3h,马来酸转化率达73 31%。     

铝酸钙固体碱催化重油裂解联合气化再生性能

采用固相法合成不同n(CaO)/n(Al2O3)的铝酸钙固体碱催化剂,采用N2吸附技术、FT IR、XRD及Hammett指示剂法对其进行了表征。采用双管反应器进行铝酸钙固体碱催化剂催化减压渣油裂解反应和待生剂气化再生,考察了铝酸钙的n(CaO)/n(Al2O3)对其催化减压渣油裂解性能的影响,同时也考察了不同n(CaO)/n(Al2O3)的铝酸钙催化剂待生剂气化性能的差异。结果表明,不同n(CaO)/n(Al2O3) 铝酸钙具有相同的碱强度和不同的总碱量,较低的比表面积和孔容积。n(CaO)/n(Al2O3)=17的铝酸钙固体碱催化剂的催化裂解性能较优,总烯烃和焦炭产率分别达到170%和35%,裂解液主要由汽油和柴油组成。不同n(CaO)/n(Al2O3)的铝酸钙催化剂待生剂的气化性能差异不大。气化所得合成气以H2和CO2为主,体积分数达87%,CH4体积分数少于02%,且H2体积分数达到550%~584%,H2/CO体积比较高。因此,铝酸钙适宜用作同时催化重油裂解和气化制氢的催化剂。     

丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合

采用FeCl2·4H2O为催化剂,三苯基膦为配位剂,2-溴丙酸乙酯为引发剂,甲苯作溶剂,进行丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合。分别就反应温度、催化剂用量等因素对丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合反应速率的影响进行了研究,并考察了所得聚合物的相对分子质量分布。通过扩链反应及聚合物端基分析证实了丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合具有"活性"可控聚合特征。     

TS-1催化转化乙烯制备乙二醇

以钛硅分子筛TS 1为催化剂,以H2O2为氧化剂,详细考察了间歇式反应釜中催化剂 n(Si)/n(Ti)、反应温度、压力、H2O2浓度等参数对乙烯催化转化制备乙二醇反应的影响。结果表明,分子筛骨架钛物种含量的增加有利于提高H2O2的有效利用率和产物乙二醇的选择性,反应过程中催化剂的部分失活可能源于其表面吸附有机物种而导致的骨架钛位点可及度的降低。在反应温度60℃、乙烯压力05 MPa、H2O2浓度083 mol/L的条件下,采用n(Si)/n(Ti)为50的TS 1催化剂催化乙烯转化制备乙二醇,H2O2的有效利用率和乙二醇的选择性可以分别达到8563%和9557%。     

微通道费托合成反应规律及本征动力学

在微通道反应器中,进行了钴基催化剂的费 托合成反应规律和本征动力学研究。结果表明,在微通道反应器中,采用较小的催化剂粒径和较大的体积空速可以削弱内外扩散对费 托合成性能的影响,反应的表观活化能较高;将n(H2)/n(CO)从10提高到30能够显著提高CO的转化率以及C5+的收率;而压力在1~5 MPa范围内以及空速在20000～60000 h-1范围内对选择性的影响并不明显。在温度210~230℃、压力20~30 MPa、n(H2)/n(CO)为15~25、体积空速为40000 h-1的条件下采集Co/Al2O3催化剂的本征动力学数据点,通过对备选模型进行拟合和比较得出最优的本征动力学方程。模型平均相对偏差为777%,模型能够对反应速率进行有效的预测。     

咪唑类酸性离子液体催化正戊醛自缩合反应性能及机理

制备了一系列咪唑类酸性功能化离子液体,用于催化正戊醛自缩合反应。考察了酸性基团种类、与酸性基团相连碳链长度、阴离子种类对离子液体酸性及其催化性能的影响。在此基础上,考察了反应条件对酸性功能化离子液体1 (4 磺酸丁基) 3 甲基咪唑对甲苯磺酸盐(［HSO3 bmim］p TSA)催化性能的影响和离子液体的催化稳定性;采用密度泛函理论模拟了离子液体［HSO3 bmim］p TSA与正戊醛的相互作用情况,探讨了其催化正戊醛自缩合反应机理。结果表明：酸性较强的磺酸功能化离子液体催化活性明显高于羧酸功能化离子液体;对于磺酸功能化离子液体,正戊醛的转化率与离子液体酸强度正相关;［HSO3 bmim］p TSA具有最好的催化性能。［HSO3 bmim］p TSA催化正戊醛自缩合反应适宜的反应条件为：反应温度120 ℃,反应时间6 h,催化剂质量分数8%。在此条件下,正戊醛的转化率为886%;2 丙基 2 庚烯醛的收率和选择性分别为808%和912%。［HSO3 bmim］p TSA至少可循环使用6次,其催化性能基本保持不变。在理论模拟的基础上提出了［HSO3 bmim］p TSA催化正戊醛自缩合反应的机理。     

丙烯聚合高效负载型Ziegler-Natte催化剂 Ⅱ.Al/Ti比和聚合温度的影响

考察助催化剂浓度（Ａｌ／Ｔｉ摩尔比）和聚合温度对ＭｇＣｌ２／ＴｉＣｌ４／ＤＮＢＰ－ＡｌＥｔ３／ＤＰＤＭＳ催化体系聚合行为的影响。发现Ａｌ／Ｔｉ摩尔比对含给电子化合物和不含给电子化合物的催化体系有不同的影响。Ａｌ／Ｔｉ摩尔比增大使含给电子化合物的催化剂活性升高，但产物的全同指数下降；使不含给电子化合物的催化剂活性降低，但全同指数提高。Ａｌ／Ｔｉ摩尔比对聚合活性的影响符合Ｌａｎｇ－ｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ竞争吸附模型。当聚合温度为５０℃时，催化剂活性最高，但聚合温度对聚合物全同指数的影响较小；在３０～５０℃之间，聚合符合Ａｒｈｅｎｉｕｓ方程；当聚合温度超过５０℃时，由于聚合物粒子形态发生变化，结果偏离Ａｒｈｅｎｉｕｓ方程。