IA/N-MAM/SMAS三元共聚物阻垢剂的合成研究

选用衣康酸(IA)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,在过硫酸铵引发下采用水溶液自由基聚合方法合成了一种三元共聚物阻垢剂。分别考察了单体摩尔配比、反应温度、反应时间、引发剂用量对聚合物阻垢剂阻垢性能的影响。确立了IA/N-MAM/SMAS的最佳合成工艺条件为:单体摩尔配比n(IA)∶n(N-MAM)∶n(SMAS)=2.2∶1.0∶1.0,引发剂用量占单体总质量的10%,反应温度为75℃,反应时间为4 h。利用红外光谱仪对共聚物的结构进行了分析表征,结果表明IA/N-MAM/SMAS中含有羧基、酰胺基和磺酸基。     

IA/N-MAM/SMAS三元共聚物阻垢剂的合成研究

选用衣康酸(IA)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,在过硫酸铵引发下采用水溶液自由基聚合方法合成了一种三元共聚物阻垢剂。分别考察了单体摩尔配比、反应温度、反应时间、引发剂用量对聚合物阻垢剂阻垢性能的影响。确立了IA/N-MAM/SMAS的最佳合成工艺条件为:单体摩尔配比n(IA)∶n(N-MAM)∶n(SMAS)=2.2∶1.0∶1.0,引发剂用量占单体总质量的10%,反应温度为75℃,反应时间为4 h。利用红外光谱仪对共聚物的结构进行了分析表征,结果表明IA/N-MAM/SMAS中含有羧基、酰胺基和磺酸基。     

衣康酸三元共聚物阻垢剂的合成及其阻垢性能的研究

以衣康酸(IA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法,合成了一种含有羧酸基、磺酸基和羟基的多元衣康酸共聚阻垢剂。研究了反应物单体配比、反应温度、反应时间、引发剂质量分数对共聚物阻垢剂阻垢性能的影响。结果表明,在IA∶SSS∶DMPA(摩尔比)=4∶1∶1.5,引发剂用量占单体质量分数的11%,反应温度为90℃,反应时间为2.5 h条件下制得的共聚物阻垢剂阻垢性能最佳。通过静态阻垢法进行了阻垢剂的阻垢性能的评定,当此三元共聚物阻垢剂加剂量为12 mg/L时,对CaCO_3的阻垢率可达94.9%,用红外光谱和扫描电镜对共聚物阻垢剂的结构和CaCO_3垢样进行了表征。其中扫描电镜表明,加入此衣康酸三元共聚阻垢剂后,CaCO_3呈现明显的疏松结构。     

衣康酸三元共聚物阻垢剂的合成及其阻垢性能的研究

以衣康酸(IA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法,合成了一种含有羧酸基、磺酸基和羟基的多元衣康酸共聚阻垢剂。研究了反应物单体配比、反应温度、反应时间、引发剂质量分数对共聚物阻垢剂阻垢性能的影响。结果表明,在IA∶SSS∶DMPA(摩尔比)=4∶1∶1.5,引发剂用量占单体质量分数的11%,反应温度为90℃,反应时间为2.5 h条件下制得的共聚物阻垢剂阻垢性能最佳。通过静态阻垢法进行了阻垢剂的阻垢性能的评定,当此三元共聚物阻垢剂加剂量为12 mg/L时,对CaCO_3的阻垢率可达94.9%,用红外光谱和扫描电镜对共聚物阻垢剂的结构和CaCO_3垢样进行了表征。其中扫描电镜表明,加入此衣康酸三元共聚阻垢剂后,CaCO_3呈现明显的疏松结构。     

一种钙垢硅垢阻垢剂的合成与研究

以马来酸酐、丙烯酰胺、次亚磷酸钠、聚乙二醇4000为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,合成一种四元共聚物。确定最佳的合成条件:单体配比n(马来酸酐)∶n(丙烯酰胺)∶n(聚乙二醇)=1∶0.8∶0.04,单体浓度20%,反应温度85℃,反应时间4 h,引发剂加量10%(单体总量),次亚磷酸钠加量18%(单体总量)。结果表明,阻垢剂加量100 mg/L时,钙垢及硅垢阻垢率可以达到98.96%,70.26%,测试温度85℃下,钙垢及硅垢阻垢率保持90%,60%以上。表明此四元共聚物是一种性能优良的阻垢剂。     

一种钙垢硅垢阻垢剂的合成与研究

以马来酸酐、丙烯酰胺、次亚磷酸钠、聚乙二醇4000为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,合成一种四元共聚物。确定最佳的合成条件:单体配比n(马来酸酐)∶n(丙烯酰胺)∶n(聚乙二醇)=1∶0.8∶0.04,单体浓度20%,反应温度85℃,反应时间4 h,引发剂加量10%(单体总量),次亚磷酸钠加量18%(单体总量)。结果表明,阻垢剂加量100 mg/L时,钙垢及硅垢阻垢率可以达到98.96%,70.26%,测试温度85℃下,钙垢及硅垢阻垢率保持90%,60%以上。表明此四元共聚物是一种性能优良的阻垢剂。     

三元共聚物P(IA/MA/AMPS)的合成及阻垢性能评价

以衣康酸(IA)、马来酸(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,以过硫酸铵为引发剂,以水为溶剂,通过自由基聚合合成了一种新型的三元共聚物,探讨了单体配比、聚合温度、引发剂用量、聚合时间等合成条件对阻垢性能的影响,确定了最佳的合成条件为:单体配比n(IA)∶n(MA)∶n(AMPS)=1∶1∶1,聚合温度80℃,引发剂占单体质量分数的5%,聚合时间2h;用红外分光光度仪分析证明得到了预期的产物结构,并测定了产物的特性黏度和固含量。通过静态法对三元共聚物的阻垢性能进行评价,在加剂量为50mg/L时阻碳酸钙率最佳可达93.6%,是一种性能优异的阻垢剂。     

一种新型阻垢剂的合成及反应条件的确定

以水为溶剂,过硫酸钠为引发剂,以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体合成了一种三元共聚物阻垢剂。研究了单体配比、引发剂用量、反应时间、温度对聚合物反应及阻垢率的影响。由正交试验确定反应最佳条件为:单体配比(MA∶AA∶AM)=1∶0.5∶0.3,温度为80℃,反应时间为3 h,引发剂加量(占单体总质量)为14%。     

MAPS四元共聚物硅垢防垢剂的合成与评价

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、聚乙二醇(PEG)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,采用水溶液聚合法得到了一种四元共聚物(MAPS)硅垢防垢剂。通过单因素实验并以硅垢防垢率为评价指标来确定共聚物最佳合成条件:单体总质量分数为30%,n(MA)∶n(AA)∶n(SMAS)∶n(PEG)=1∶1∶0.4∶0.03,引发剂投加量为8%,反应温度为85℃,反应时间为3 h。在防垢剂加量为100 mg/L时,硅垢防垢率为76%;在防垢剂投加量为60 mg/L时,碳酸钙垢防垢率为91%。     

MA/AMPS/AA水质稳定剂的制备和性能研究

以水为溶剂,用次磷酸盐-过硫酸铵为引发体系,在85~87℃,6h内一次合成多批次磷酸共聚物,合成过程中考察马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、次磷酸钠单体配比对产品阻垢性能的影响,确定了最佳单体配比n(MA)∶n(AMPS)∶n(AA)∶n(NaH_2PO_2·H_2O)为0.50∶0:05∶0.45∶0.15,此时阻碳酸钙率和阻磷酸钙率分别为89.7%和97.6%,对氧化铁的分散性能的透光率为62.3%。探讨了投加量、pH值、硬度和碱度对共聚物性能的影响,阻垢率随着投加量的增加而增加,到50mg/L时阻垢率保持平稳,在p H值较宽的范围内(pH=6~9)都有较理想的阻垢效果,对钙硬和碱度有较好的宽容性。     

Synthesis and performance evaluation of carboxyl-rich low phosphorus copolymer scale inhibitor

A novel low phosphorus terpolymer scale inhibitor P(IA-MA-SHP) was prepared by aqueous free radical polymerization using itaconic acid (IA), maleic acid (MA), and sodium hypophosphite (SHP) as raw materials. It was mainly used as an efficient scale inhibitor to inhibit CaCO₃. The structures of the copolymers were characterized by Fourier transform infrared, ¹H-NMR, and ¹³C-NMR, and the thermal properties, and scale sample crystal structure morphology of the copolymers were analyzed by thermogravimetric analysis, x-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscope (SEM). The effects of dosage, monomer ratio, temperature, and reaction time on the scale inhibition effect were investigated, and the optimal synthesis conditions were determined. The results show that: when the monomer ratio is n(IA):n(MA) = 1.0:1.0, the mass fraction of SHP is 10%, the amount of ammonium persulfate initiator is 12%, the reaction temperature is 90°C, and the reaction time is 4 h, when the dosage of the agent is 20 mg L⁻¹, the scale inhibition rate of CaCO₃ is 94.30%, while it also has a favorable inhibitory effect on CaSO₄. The results of SEM and XRD show that the copolymer scale inhibitor can distort the lattice and has a favorable adsorption and dispersion effect. In addition, it has a positive effect on controlling the scale.     

AA-SAS共聚物的合成及其阻垢性能

以水为溶剂、过硫酸盐为引发剂,以丙烯酸(AA)和烯丙基磺酸钠(SAS)为单体,合成了丙烯酸-烯丙基磺酸钠(AA-SAS)共聚物阻垢剂。探讨了单体配比、引发剂用量、反应体系温度和分子量调节剂对聚合物阻垢性能的影响。结果表明,共聚物对磷酸钙阻垢作用具有阈值效应,当用量大于12mg/L时,阻垢率约为99%。     

改性聚乙二醇多磺酸基水处理剂的制备及性能

以过硫酸铵为引发剂,以马来酸酐改性聚乙二醇得到的聚乙二醇酯(PEGMA)、乙烯基磺酸钠(SVS)、丙烯酸(AA)为单体,通过水相自由基共聚反应制备目标共聚物PEGMA-SVS-AA。考察了聚合工艺对其阻碳酸钙垢性能的影响,利用红外光谱对共聚物结构进行表征,得到最佳聚合反应条件为:n(PEGMA)∶n(SVS)∶n(AA)为1∶3∶5,过硫酸铵用量为单体总质量的6%,反应时间2.5 h,控制反应温度为80℃。在该条件下制备的聚合物PEGMA-SVS-AA在模拟工业生产循环冷却水条件下,其阻碳酸钙垢率达到89%。使用XRD和SEM对碳酸钙垢进行了表征,该水处理剂不仅改变了碳酸钙的形貌而且改变了碳酸钙的晶型。     

Preparation of carboxy sulfonic acid-containing copolymer scale inhibitors and their scale inhibition effect on CaCO3

Free radical polymerization was selected to obtain a promising copolymer scale inhibitor IA-AM-SAS with good water solubility and temperature and salt resistance, which is suitable for the treatment of surface pipeline water in oil fields, using itaconic acid (IA), acrylamide (AM), and sodium acrylsulfonate (SAS) as the monomers. The structure of the synthesized copolymer was verified by Fourier transform infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance hydrogen spectroscopy. Thermogravimetric results showed that the copolymer does not undergo significant thermal degradation at temperatures below 356°C, indicating that the copolymer has good thermal stability. The molecular weights of the polymers at different monomer ratios were measured using gel permeation chromatography and the relationship between the molecular weights and scale inhibition performance was discussed. The results showed that the scale inhibition effect was best when the monomer molar ratio n(IA): n(AM): n(SAS) was 0.5:2:1.5 and the number of average molecular weight of the prepared copolymer was 7712 g/mol, and the inhibition efficiency of CaCO₃ was 84.02% when IA-AM-SAS was at a concentration of 30 mg L⁻¹, and the inhibition rate was measured by the standard of static scale inhibition test in the oilfield measured. The range of conditions (PH, Ca²⁺ concentration, water temperature, and time) of the static scale inhibition test was then expanded using a one-way controlled variable experiment to explore the performance of IA-AM-SAS scale inhibitors under different water quality conditions. The scale inhibition mechanism was explored by scanning electron microscopy, x-ray diffraction, and x-ray photoelectron spectroscopy. Briefly, the combination of multiple functional groups enables IA-AM-SAS to be applied in complex and challenging environments.     

PPG改性共聚物的结构特点及对阻垢性能的影响

采用溶液聚合法成功制备出聚（丙烯酸对苯乙烯磺酸钠丙二醇双酯）P(AA-SSS-PPGAZMA)共聚物,并对其结构进行了表征;然后将P(AA-SSS-PPGAZMA)用于工业冷却循环水阻垢,详细考察了聚丙二醇（PPG）相对分子质量、共聚单体配比、阻垢剂的添加量及溶液pH值对阻碳酸钙性能的影响;进一步考察了添加阻垢剂后,碳酸钙成垢晶体的变化情况。结果表明,P(AA-SSS-PPGAZMA)对钙垢具有良好的阻垢性能,且在PPG相对分子质量为800、单体配比m(PPGAZMA)∶m(AA)∶ m(SSS)为1∶2∶1、阻垢剂用量为3.5 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达到95.12 %;且P(AA-SSS-PPGAZMA)阻垢剂的加入,使碳酸钙晶体的晶型发生了变化,同时,可降低钙垢晶体的结晶度,最终实现阻垢的目的。     

2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物合成及阻垢研究

针对油田采用三元复合驱油技术造成的含硅化合物结垢问题,合成了2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物阻垢剂,研究不同反应条件下合成的共聚物对硅垢的阻垢性能及其对钙、镁垢的阻垢性能。结果表明:在2,3-环氧丙磺酸钠与丙烯酰胺的物质的量比为1∶3,聚合时间为2h,聚合温度为75℃条件下合成的共聚物,当加剂量为20mg/L、72h时使溶解硅质量浓度维持在85mg/L,而对比的几种阻垢剂只能使溶解硅质量浓度低于60mg/L,说明此共聚物对硅垢有一定阻垢效果。此共聚物对钙、镁垢阻垢效果差,在共聚物投加量为40mg/L时对镁垢阻垢率达到63%。     

含磺酸基聚环氧琥珀酸衍生物的合成及性能研究

以环氧琥珀酸（ESA）、衣康酸（IA）和苯乙烯磺酸钠（SS）为单体,过硫酸铵为引发剂,通过共聚反应得到含有羧基和磺酸基的三元共聚物ESA/IA/SS,利用IR对其结构进行了表征。考察了单体质量比、引发剂含量、聚合温度和聚合时间对共聚物阻碳酸钙性能的影响。实验结果显示：ESA/IA/SS的最佳合成条件为m(MA):m(IA)=3:1,w(SS)=20%(占单体总质量,下同),w(引发剂)=12%,聚合温度85 oC,聚合时间4 h,此时得到的产品黏均分子量为1176.3。对ESA/IA/SS的阻垢分散性能进行了测定,并与ESA/SS和聚环氧琥珀酸（PESA）进行了比较。实验结果表明：ESA/IA/SS与PESA的阻碳酸钙性能相当,当加药量为50 mg/L时,PESA的阻垢率为72.3%,ESA/IA/SS的阻垢率为71.5%,比ESA/SS高27.3%。ESA/IA/SS的阻磷酸钙性能远高于PESA,当加药量为40 mg/L时,PESA的阻垢率仅为7.0%,ESA/IA/SS的阻垢率为96.8%。同时,ESA/IA/SS还具有一定的分散氧化铁性能,加药后FeCl3溶液的透光率为72.6%。     

含荧光基团的AA-SAS共聚物的合成及性能研究

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和甲胺为原料,合成得到一种新的荧光单体4-(N’-甲基-1-哌嗪基)-N-甲基-1,8-萘二甲酰亚胺烯丙基氯化铵(FM)。通过红外光谱、核磁共振及质谱对FM进行了表征。将FM与丙烯酸(AA)、丙烯磺酸钠(SAS)、次磷酸钠共聚制备了含荧光基团的AA-SAS共聚物(FM-AA-SAS)。对该共聚物的荧光性质和阻垢性能进行了系统研究,结果表明:共聚物的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.99893,检测下限为0.6566mg/L;采用静态法,当加药质量浓度为15mg/L时对磷酸钙的阻垢率为85.3%,对碳酸钙的阻垢率为86.5%,加药质量浓度为7.5mg/L时对硫酸钙的阻垢率为100%,具有较好的分散氧化铁和稳定锌离子的能力。通过扫描电镜观察发现FM-AA-SAS对碳酸钙垢既有较强的分散作用又具有明显的晶格畸变能力。