超强复合高吸水树脂的合成及性能评价

丙烯酸、丙烯酰胺共聚合成了高分子超强吸水树脂,讨论了原料配比、温度、中和度、引发剂用量、交联剂用量对产品性能的影响。得到了最佳聚合反应条件：单体质量比为5：1,反应温度70℃,中和度70％,引发剂用量为单体总量的0．1％,交联剂用量为单体总量的0．01％。在优化条件下制得的产品纯水吸收倍率2653．0g／g,生理盐水吸收倍率137．2g／g,保水性能佳。同时,得出主要实验因素对产品性能的影响,并对产品应答性能进行测试。     

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。     

阳离子黄原胶的合成及性能评价

为提高黄原胶的基本性能并拓宽其应用范围,将阳离子醚化剂(3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵)和黄原胶(XG)在碱性条件下反应制得淡黄色的阳离子黄原胶(CXG),对CXG的流变特性(剪切变稀性、黏弹性、触变性)以及其作为压裂液的基本性能(携砂性、耐温耐剪切性)进行了研究。结果表明,6 g/L CXG溶液的表观黏度比XG溶液增大了1.34倍,且CXG溶液的弹性模量G'、黏性模量G'和触变环面积均比XG溶液有显著的提高;陶粒在CXG溶液的沉降速度远小于在XG溶液的沉降速度,携砂性能得到提高;XG改性后的耐温耐剪切性提高,4 g/L CXG溶液在80℃、170 s~(-1)下剪切90 min后的保留黏度为58.05 mPa·s,与同浓度的XG溶液在30℃的表观黏度(47.53 mPa·s)相当;XG和CXG溶液的流动曲线可用非线性共转Jeffreys本构方程进行表征,且模拟值与实验值吻合良好。XG通过阳离子改性后,基本性能得到了较大幅度的提高。     

丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚合成高吸水性树脂的研究

以丙烯酸（Ａｃ）和２－丙烯酰胺－２－甲基丙磺酸（Ａｍｐｓ）为原料，过硫酸钾为引发剂，Ｎ，Ｎ－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂（Ｂｉｓ），用水溶液法在实验室合成了一系列高吸水性树脂。考察了合成条件对树脂吸水率的影响，较佳的合成条件是，ＡｃＡｍｐｓ（摩尔比）为９０～９５１０～５，Ｂｉｓ用量为Ａｃ质量的０．０５％～０．０９％，Ａｃ的中和度为７０％～１００％，单体质量分率为３０％～４０％。     

反相乳液法制备P(AM-AA-AMPS)聚合物微球

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,Span-80和Tween-80作为复合乳化剂,用过硫酸铵为引发剂,通过反相乳液聚合法制备了交联P(AM-AAAMPS)微球。分别采用红外光谱仪进行结构表征,扫描电镜观察微球形貌,激光粒度分析仪分析微球粒度,光学显微镜观察微球在水中的分散性。     

复合黏土矿物的超吸水树脂合成及性能研究

在丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐（AMPS）混合物中,加入高岭土、引发剂过硫酸钾和交联剂N,N -亚甲基双丙烯酰胺,得到超吸水树脂。最佳合成条件为：AA和AMPS单体质量比4∶1,引发剂、交联剂、高岭土加量分别为单体总质量的0.2%、0.06%、10%,反应温度72℃,中和度75%。在此反应条件下,树脂的吸水倍率和吸盐水倍率分别为1200 和92.3 g/g。树脂保水性能测试结果表明,随时间延长、温度升高,树脂失水率增大。随高岭土加量的增大,树脂保水率先增加后降低。高岭土加量为10%时,保水率达到最大值82%。     

AM/AMPSNa-瓜尔胶接枝共聚物的合成及其在压裂液中的应用

以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,硝酸铈铵为引发剂,通过溶液聚合对瓜尔胶进行接枝改性,得到接枝共聚物。通过单因素法确定了最优合成条件,利用GPC,FTIR,1H NMR,TG等方法对接枝共聚物进行了表征,同时考察了接枝共聚物压裂液的性能。实验结果表明,最优合成条件为:反应温度55℃,引发剂浓度1.82 mmol/L,单体浓度0.258 mol/L,瓜尔胶用量1.54 g/L。接枝共聚物的热稳定性、溶解性、增稠性和交联性能良好,同时具有良好的抗微生物降解性。0.6%(w)接枝共聚物配制的压裂液冻胶具有良好的耐温耐剪切性,在150℃、170 s^-1下剪切120 min后黏度仍保持在50 mPa·s以上,压裂液冻胶破胶后的黏度为4.8 mPa·s,残渣量为438.64 mg/L,相比瓜尔胶大幅减小,有利于降低对储层和裂缝导流能力的伤害。     

海泡石黏土接枝聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及表征

以海泡石黏土(ST)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了ST-g-P(AMPS-co-AM)高吸水性树脂。探讨了适宜的合成条件,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构及其热稳定性。实验结果表明,适宜的合成条件为:AMPS中和度70%、m(AM)∶m(AMPS)=1.7、MBA用量0.06%(w)(用量均基于单体总质量)、KPS用量0.6%(w)、ST用量12.5%(w),在此条件下合成的ST-g-P(AMPS-co-AM)树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 280 g/g和90 g/g。适量ST的引入显著提高了树脂的吸水倍率、耐盐性和热稳定性。     

反相悬浮聚合法合成耐盐高吸水树脂

以环己烷为分散介质,山梨糖醇硬脂酸酯(Span60)为悬浮稳定剂,K2S2O8-NaHSO3氧化还原体系为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,采用反相悬浮聚合法,合成了一种高吸水树脂(SAR)。考察了单体摩尔比、反应时间、反应温度、悬浮稳定剂用量、交联剂用量以及引发剂用量对高吸水树脂吸水量的影响。结果表明,当单体AA与AM摩尔比7:3,反应温度55℃,反应时间4h,悬浮稳定剂占单体总量的3.5%,交联剂用量占单体总量的0.035%,引发剂用量占单体总量的3.5%时制备的高吸水树脂吸水量最高,达104mL/g以上。     

淀粉接枝丙烯酸制备高吸水性树脂的研究

以玉米淀粉和丙烯酸为原料,用水溶液聚合法制备出高吸水性树脂。测定了树脂对去离子水、自来水、模拟尿、模拟血和生理盐水的吸液倍率,并研究了产物的吸水速率和保水能力。较好的工艺条件为:丙烯酸30mL,淀粉3g,25%NaOH溶液40mL,水18mL,2.0%K2S2O8溶液3mL,0.9%N,N′-亚甲基双丙烯酰胺溶液1mL,反应温度70℃,反应时间1.5h,真空干燥温度70℃,产物的吸水倍率为515.8g/g。     

LS-g-P( AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能

通过木质素磺酸盐与丙烯酰胺及部分中和的丙烯酸接枝共聚,将木质素磺酸盐引入至高吸水性树脂中,制备了木质素基高吸水性树脂LS-g-P(AA-co-AM),研究了其吸水保水性能.结果表明:被吸收液pH值对LS-g-P(AA-co-AM)树脂吸水性能有很大影响,当被吸收液的pH值在6～7时,树脂的吸水能力最强.树脂具有较好的重...     

有机改性膨润土与复合高吸水性树脂的性能研究

以膨润土为原料,用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)对其进行有机改性,通过X射线衍射、红外光谱和热重测试了膨润土与有机膨润土的结构,分析了改性前后膨润土的结构变化状况。结果表明,CTAC成功插入膨润土的晶层间,层间距明显增大,达到了纳米级分散。将有机膨润土用于制备丙烯酸共聚物类无机-有机复合高吸水性树脂,讨论了膨润土有机改性时不同CTAC用量对复合树脂吸液率的影响,在CTAC用量为35%时,有机膨润土复合树脂的吸水率最大为695g/g,而膨润土复合树脂的吸水率只为432g/g。     

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物高吸水性树脂耐候性的研究

以丙烯酸和丙烯酰胺为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,在水溶液中共聚制备了高吸水性树脂,用紫外灯照射法研究了高吸水性树脂的耐候性。结果表明：高吸水性树脂的耐候性随交联剂和丙烯酰胺的用量增加与丙烯酸中和度的增大而增大,引发剂和单体浓度对树脂的耐候性无影响；N,N′-亚甲基双丙烯酰胺在紫外线作用下水解是导致高吸水性树脂耐候性差的主要原因。     

微波辐射下聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备

研究了微波辐射下丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)的水溶液聚合反应,合成了P(AA-AM)高吸水性树脂,探讨了中和度、引发剂用量、交联剂用量、单体配比、微波功率、反应时间对高吸水性树脂吸水倍率的影响,与敞开体系水溶液聚合法进行了对比,并用红外光谱对产物结构进行了表征。结果表明,当丙烯酸中和度为80%,引发剂用量0.8%,交联剂用量0.02%,m(AM)∶m(AA)=1∶10,微波功率1 000 W,辐射时间60 s时,产物吸水倍率和吸盐水倍率最佳,达1 350 g/g和125 g/g。     

聚[丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸]/蒙脱石三元复合高吸水性树脂的合成与性能研究

采用反相悬浮聚合法合成了聚[丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)]/蒙脱石三元复合高吸水性树脂,研究了反应温度、中和度、交联剂用量、引发剂用量、AMPS用量、蒙脱石添加量等对树脂吸水性能的影响。结果表明,加入30％的AMPS和10％的蒙脱石后,产品后处理容易,吸水率达到827 g/g,吸盐水率达到126 g/g,与聚丙烯酸钠高吸水性树脂相比,吸水速度提高约30％,保水率提高约20％,且具有很好的凝胶强度。IR谱图表明AMPS参与了聚合反应,并初步表示聚丙烯酸(盐)已接枝在蒙脱石表面上。     

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。     

均匀实验设计在合成淀粉基高吸水性树脂中的应用

采用均匀实验方法进行实验设计,利用水溶液聚合法合成了玉米淀粉接枝丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水性树脂。通过回归分析得到反应条件与高吸水性树脂的吸水倍数及凝胶强度之间的关系,并采用数学分析法和单因素实验方法确定了优选样的合成条件:w(引发剂)=0.54%,w(交联剂)=0.14%,w [丙烯酰胺(AM)]=20%,w(淀粉)=26.67%,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸):n(AM)为0.16,反应温度为39.4℃时。在室温下,优选样在蒸馏水中的吸水倍数为786 g/g,凝胶强度为6.82 kPa。所制得的高吸水性树脂具有良好的热稳定性。