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。     

疏水改性丙烯酰胺共聚物在水溶液中的缔合

罗丹明B荧光探针发现丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BST)/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(NaAMPS)共聚物(PASA)在0.05 g/dL水溶液中疏水微区的黏度已较大,说明PASA具有强的疏水缔合效应。动态光散射结果表明,PASA在0.005 g/dL极稀溶液中,主要以单分子存在,部分单分子链发生了分子内缔合;在0.01 g/dL~0.2 g/dL范围内,溶液中均有构象伸展和卷曲的单分子存在,粒径有单分子区和疏水缔合区;当共聚物浓度增加为0.3 g/dL时,流体力学半径分布为单分散,只有缔合体存在。随着分子中疏水链段含量的增加,0.1 g/dL PASA溶液的疏水缔合体(Rh:2800 nm~5000 nm)的数量增加,溶液黏度显著升高。     

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。     

梳型丙烯酰胺共聚物在水溶液中的缔合结构

采用荧光探针研究了丙烯酰胺(AM)/4-乙烯苄基辛烷基酚聚氧乙烯(10)醚(VBPOE)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)梳型共聚物(PAVA)在水溶液中的疏水缔合微结构。结果发现,在纯水和盐水溶液中,随聚合物浓度的增大,疏水微区的数量和非极性明显增加,但当PAVA浓度高于0.20 g/dL时,疏水微区的非极性趋于恒定,而且0.5 g/dLNaCl的加入对I1/I3值(I1/I3的变化可以表征疏水微区是否形成以及监测疏水缔合微区的变化)的影响极小,这证实了分子链在盐水中的构象仍然较伸展,使得PAVA在盐水中也能形成连续的缔合结构,从而赋予聚合物良好的抗盐和增粘性能。随着盐浓度的增加,缔合微结构的非极性变化不大,但其紧密度和数量增加,Ie/Im值持续增大。     

疏水缔合丙烯酰胺共聚物浓度对其在水溶液中聚集态的影响

通过荧光探针研究了丙烯酰胺(AM)-苯乙烯衍生物(STD)-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(NaAMPS)共聚物(PASA)在溶液中的疏水缔合作用。结果表明．PASA在淡水和盐水中均具有强的疏水缔合效应,盐的加入使疏水缔合结构更紧密。0．3g／dL PASA在淡水和盐水中的I1/I3值分别为1.23和1．05。环境扫描电镜(ESEM)的研究结果表明,0．05g／dL PASA在淡水中已形成了连续的物理交联网络,使其具有优异的增粘能力。盐的加入破坏了交联网络结构,形成紧密的球形、椭球形和棒状聚集体,使溶液粘度下降。     

疏水缔合羟乙基纤维素水溶液的流变性及驱油性能

研究了疏水缔合改性羟乙基纤维素(BHEC)水溶液的流变性和驱油性能。结果表明,BHEC的临界缔合浓度在4000 mg/L左右,其增粘性能是HEC的近22倍;NaCl对BHEC水溶液有促进作用,当NaCl含量达到100000 mg/L时,BHEC的表观黏度仍然稳定在699.9 mPa.s,说明其具有良好的抗盐性。BHEC水溶液达到临界缔合浓度才具有粘弹性,并随着聚合物浓度的增加,聚合物溶液的粘弹性越显著,振荡频率越高,损耗因子越低。浓度为6000 mg/L的BHEC水溶液可在水驱基础上提高原油采收率25%~32%。     

水葫芦/丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸高吸水性树脂的制备及性能研究

以水葫芦为原料制备水葫芦羧甲基纤维素(CMC),以制得的水葫芦CMC为原料,采用反相悬浮法制备水葫芦CMC/丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)高吸水性树脂。其中,以硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用红外光谱,热重分析对产物结构进行表征,对水葫芦CMC/AA/AMPS高吸水性树脂的吸附性能进行测试。测试表明:该树脂吸水率为1239.7g/g,对氯化钠(NaCl,浓度为0.9%)溶液吸率为105.5g/g,对浓度为50mg/L的磷酸根离子(PO_4~(3-))溶液和硝酸根(NO~(3-))溶液的吸取率分别是66.3%,44.7%。     

一种疏水缔合丙烯酰胺共聚物的合成及流变性能评价

采用自由基胶束共聚法以丙烯酰胺(AM)和N-苄基-N-辛基丙烯酰胺(BOAM)为原料,合成了疏水缔合共聚物(AM-NaA-BOAM),并用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征了共聚物的结构.溶液的流变性实验表明,当共聚物浓度大于600 mg/L时,表现黏度显著增大,表现出疏水缔合行为,溶液的储能模量(G...     

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。     

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。     

丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸-滤渣高吸水性树脂的制备

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂,丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用水溶液聚合法合成了丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸-滤渣高吸水性树脂.考察了交联剂、引发剂、单体的质量比、AA中和度、反应温度、滤渣含量对树脂吸水率的影响.经正交实验制得的高吸水性树脂在24h内吸水达到饱和,吸蒸馏水1397g/g,自来水330g/g,0.225moL/L NaCl溶液79g/g.该树脂具有一定的耐盐性.     

阴离子长链疏水缔合水溶性聚合物的合成及溶液性能

利用溶液聚合制备了离子型疏水缔合水溶性共聚物P(AM/AMPS/C11AM),在共聚物结构中引入了既带有疏水长链又带有可离子化的基团,红外光谱确认了所合成的共聚物为目标共聚物;P(AM/AMPS/C11AM)系列共聚物溶液的表观黏度与共聚物浓度有很大关系,即使在极低的共聚物溶液浓度下也具有很好的增粘效果;在一定温度,一定pH值和表面活性剂的条件下,研究了系列共聚物溶液行为,结果与接枝疏水单体改性的丙烯酰胺是不同的。荧光光谱研究证实了共聚物在水溶液中的缔合行为。     

新型缔合聚合物P(AM/POEA)溶液的流变性质

应用黏度法和动态模量研究了新型缔合聚合物P(AM／POEA)的溶液流变性质。该聚合物由丙烯酰胺(AM)和少量2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)(n(POEA)≤1．0％)组成。结果表明,共聚物的微结构对其溶液的流变性能有重要影响。嵌段共聚物(BP系列)具有显著的增黏能力,而无规共聚物(RP系列)则没有这种作用。这种由分子间的疏水缔合作用而产生的疏水缔合增黏能力与疏水嵌段的数量和长度密切相关．同时进一步研究了聚合物浓度、盐浓度、温度和剪切速率对溶液黏度的影响。动态模量测试表明,该聚合物缔合体系在实验浓度范围内黏性响应占有优势。     

含氟丙烯酰胺共聚物的合成及性能

为制备性能较好的疏水缔合聚合物,以1H,1H,2H,2H-十七氟癸烷丙烯酸酯(HFA)为疏水单体,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为水溶性单体,采用胶束聚合法合成了含氟丙烯酰胺共聚物(FPAM)。使用红外、荧光、扫描电镜等方法对FPAM结构进行表征,研究了FPAM的耐温、抗盐及抗剪切性能。结果表明,聚合产物结构与疏水单体加量有关,在聚合体系中加入含氟疏水单体后,聚合产物的相对分子质量降低;FPAM中HFA单体结构单元含量先随HFA加量的增加而增大,由于含氟疏水单体的空间位阻效应,当HFA质量分数大于0.4%之后变化趋势变缓。FPAM聚合物中含有HFA强疏水性单体结构单元,在水溶液中会发生疏水缔合作用,到达一定浓度后会形成超分子聚集体,FPAM的临界缔合浓度为300~400mg/L,与相对分子质量较高的丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物相比,含氟疏水缔合聚合物FPAM具有更强的增黏能力和更好的耐温、抗盐及抗剪切性能,可望用于油气开采领域。     

基于聚醚的热增黏接枝聚合物的合成及性能

聚合物水溶液黏度通常会随温度升高而降低。为了解决高温下聚合物溶液的增黏难题,文中利用聚醚(F127)分别与丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝共聚,得到了系列热增黏聚合物。考察了聚合条件、聚合物浓度、亲水单体的性质对聚合物溶液热增黏能力的影响。结果表明,聚合物浓度越高、聚合物相对分子质量越高,聚合物的热增黏性能越好,热缔合温度也越低。     

聚合物P(NIPAM-AM-NPA)的合成及溶液性能

以丙烯酸壬基酚聚氧乙烯酯(NPA)、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺为单体,采用自由基水溶液聚合方法制备了水溶性共聚物P(NIPAM-AM-NPA)。采用FT-IR、1H-NMR对该共聚物以表征;研究了共聚物浓度、温度以及不同电解质对共聚物溶液性能的影响。结果表明,随着盐浓度的增加,聚合物溶液表观黏度有较大幅度上升。在相同情况下,NaCl的增粘效果最为显著,而MgCl2和CaCl2则影响不大。该共聚物的盐水溶液在升温条件下可保持良好的增粘作用,适当条件下还会出现黏度随温度升高而上升的独特现象。     

N-烷基取代丙烯酰胺类三嵌段共聚物的温敏性聚集行为

利用原子力显微镜对两种温敏性不同嵌段序列N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)的三嵌段共聚物P(DMA32-b-NIPAM166-b-DMA32)、P(NIPAM65-b-DMA30-b-NIPAM53)溶液的聚集形貌进行了研究,前者在15℃不同质量浓度均以单分子线团聚集,50℃时1.0 g/L形成胶束间大聚集体,直径约为3.3μm,降低质量浓度至0.1g/L及以下则形成多分子胶束,但无胶束间聚集体形成。后者在15℃、50℃,1.0 g/L质量浓度均形成胶束间聚集体,降低质量浓度至0.1 g/L、0.01 g/L则只形成多分子胶束,胶束直径约60 nm~90 nm。     

耐盐性高吸水树酯的制备及性能

以丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺(AMPS)为单体,采用溶液聚合法合成了聚(丙烯酸盐-co-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐)高吸水性树脂。考察了交联剂、引发剂用量,AMPS与丙烯酸摩尔比,AMPS水溶液浓度,丙烯酸和AMPS中和度,反应温度等因素对吸水树脂吸水性能的影响。制得的吸水性树脂30min吸蒸馏水和0．9％NaCl水溶液分别为1350g／g和150g／g,且凝胶强度较好。     

低温等离子体高效净化含PAM废水工艺研究

采用低温等离子体技术处理含聚丙烯酰胺(PAM)废水,研究了放电电压、放电时间、溶液pH对不同浓度PAM溶液化学需氧量(COD)降解率的影响规律,同时还研究了不放电条件下PAM溶液pH以及放电条件下放电时间对不同浓度PAM溶液黏度去除率的影响,考察了放电条件下pH对质量浓度1.0g/L PAM溶液黏度去除率的影响规律。通过正交试验确定影响PAM溶液COD降解率的主次顺序为:放电时间>放电电压>溶液浓度>溶液pH。在放电时间5h、放电电压40kV、PAM溶液质量浓度1.0g/L、pH=1.5时,COD降解率最佳,可达85.74%。