无黏土水基钻井液用超支化聚合物降滤失剂的合成及性能评价

在高温条件下,聚丙烯酰胺类降滤失剂分子易发生降解,导致降滤失效果大幅下降。为此,通过超支化单体季戊四醇三烯丙基醚(APE)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚合成了一种耐高温的超支化聚合物降滤失剂JHPAS,以JHPAS为基础配制了一种新型的无黏土水基钻井液,分析其降滤失机理,评价其在高温、高盐条件下的流变性能和降滤失性能。结果表明:JHPAS具有很好的热稳定性,在水溶液中可形成网络结构,在无黏土水基钻井液中吸附于超细CaCO 3表面形成致密滤饼,并堵塞滤饼上的孔隙,进一步降低钻井液滤失量;构筑的无黏土水基钻井液在200℃老化16 h、饱和氯化钠盐水的条件下仍具有稳定的流变性和良好的降滤失性能,API滤失量和高温高压滤失量分别为5.5 mL和7.6 mL。研究成果有助于推动超支化聚合物在深层、超深层油藏钻井液中的研究与应用。

温敏性超支化聚合物淋洗重金属污染底泥研究

以三羟甲基丙烷为核,缩水甘油为聚合单体,合成了超支化聚缩水甘油,再加入正辛酸进行表面改性得到一系列温敏性超支化聚合物,并主要选取第三代聚合物HPG-33采用振荡法研究了其淋洗修复重金属污染底泥的影响.结果表明,重金属去除率和聚合物分子量呈正相关关系,浓度在15mmol/L,固液比为1:10、淋洗时间为4h、pH为4时,Cd、Cu、Pb的去除率分别可达到76.33%、86.72%和49.86%,且制备的聚合物淋洗剂不会破坏底泥的酸碱度、团聚结构、内部矿物晶格等.

超支化聚合物在生物医学材料中应用研究进展

超支化聚合物(HBPs)具有高活性功能端基,便于修饰改性,能够设计合成结构明确且具有特定功能的高分子材料,在生物医学领域具有潜在应用价值。可控/活性自由基聚合(CLRP)技术在聚合物合成领域受到广泛关注,并将其运用到医疗产品、纳米材料、航天器件等众多领域中。近年来,在合成具有生物可降解和生物相容性的HBPs的发展方面已取得了诸多进展,对HBPs在生物医学领域的最新研究进展进行了总结,重点介绍了HBPs在药物传递、基因转染、组织工程、抗菌/防污材料、生物医学成像等方面的应用,并对HBPs的发展前景进行了展望。

温敏超支化聚合物的制备及其对真丝织物的改性研究

为开发具有温度响应性的自调节真丝织物,利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)接枝改性端氨基超支化聚合物(HBP-NH2),通过调节接枝比例制备具有不同温度响应性能的温敏超支化聚合物HBP-NIPAM,并利用HBP-NIPAM整理真丝织物。对所制备的HBP-NIPAM和整理后的织物进行了表征,研究了整理后真丝织物透湿量随温度变化的调节能力。结果表明,HBP-NIPAM的相转变温度可通过NIPAM的接枝比例进行调节,不同接枝比例的HBP-NIPAM的相转变温度变化范围为35.02~49.31℃。当HBP-NH2与NIPAM的投料质量比为1∶0.715时,所制备的HBP-NIPAM相转变温度最低(35.02℃),经质量分数为6%的HBP-NIPAM聚合物溶液整理的真丝织物,与25℃相比,在45℃环境下透湿量提高了41.1%,表现出优异的透湿性调节能力。

超支化聚合物破乳剂HPO-1在强乳化含油污水处理中的应用

为了提高强乳化含油污水的破乳处理效率,以超支化聚乙烯亚胺(HPEI)和复合脂肪酸单体FO-1为主要原料制备了一种超支化聚合物破乳剂HPO-1,采用红外光谱图和核磁1HNMR谱图对其结构进行了表征,评价了其界面活性,考察了破乳剂投加量、温度、沉降时间和污水矿化度对HPO-1破乳效果的影响,并与现场用破乳剂XCP-16S的性能进行了对比。结果表明:HPO-1的界面活性和破乳性能均明显优于XCP-16S,当HPO-1投加量为50 mg/L,温度为30℃,沉降时间为30 min,污水矿化度为8 350 mg/L时,其脱油效率可以达到90.8%,破乳处理后水相中HPO-1的残留量小于0.5 mg/L。HPO-1对海上A油田某采油平台强乳化含油污水的现场破乳处理效果较好,沉降时间大于30 min后,脱油效率即可以达到90%以上。研究结果表明HPO-1能够满足强乳化含油污水快速高效破乳处理的需求。

端羟基超支化聚合物助鞣剂的合成及应用

用一步法由三聚氯氰和均三酚在丙酮中,用K2CO3作缚酸剂合成了一种端羟基的超支化聚合物(HTHP),HTHP可作为一种铬鞣助剂应用于皮革铬鞣工序中。结果表明,HTHP对增加皮胶原对铬盐的吸收和固定有显著效果,HTHP用量为酸皮质量的1%时,铬鞣废液中的Cr2O3由未加入HTHP的1.42 g/L降低到0.60 g/L,坯革的收缩温度由90℃提高到94℃,且粒面细致。加入HTHP后,改善了坯革对染料和加脂剂的吸收,坯革表面色泽浓厚,浴液颜色浅淡清亮。

端氨基超支化聚合物及其季铵盐的制备与性能

以丙烯酸甲酯和二亚乙基三胺为原料,通过缩聚反应制备了一种水溶性端氨基超支化聚合物(HBP-NH2);并以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)为改性剂,在水溶液中继续与HBP-NH2反应,制备了端氨基超支化聚合物季铵盐(HBP-HTC)。分别采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和凝胶色谱(GPC)分析表征了产物的结构及分子量,同时研究了HBP-NH2和HBP-HTC的溶解性能、抗菌性能、紫外吸收性能及热性能等,为其在纺织加工中的应用提供依据。结果表明,HBP-NH2和HBP-HTC具有良好的抗菌性能和紫外吸收性能,同时在H2O,二甲基亚砜(DMSO),C2H5OH和CH3OH等极性溶剂中具有优异的溶解性能。

超支化聚合物的研究进展

超支化聚合物由于具有高度支化三维球状结构以及众多的端基,显示出与相应线型分子截然不同的性质,如低粘度、无链缠结和良好的溶解性,因此在涂料、聚合物共混改性剂、热固性树脂增韧剂、药物缓释剂等方面得到较广泛应用。而且其合成方法简单,成本低。从结构特点、合成方法以及性能方面对超支化聚合物进行了综述,并简要地介绍了它的应用前景和领域。

超支化聚合物在树脂改性中的应用研究进展

超支化聚合物因其独特的结构和性能特点,已在众多领域得到应用,特别是在树脂改性中的研究发展迅速。综述了超支化聚合物作为树脂改性剂在聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龙6等热塑性树脂和环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂等热固性树脂中的应用研究进展,超支化聚合物可作为热塑性树脂的加工助剂、流变学改性剂、增容剂或增强剂以及热固性树脂的增韧剂。同时对超支化聚合物在树脂改性中的应用研究方向做出了展望。

端羟基超支化聚合物的合成及对铬鞣革复鞣性能的影响

以二乙醇胺（DEA）和丙烯酸甲酯（MA）为原料，通过Michael加成反应制得AB2型单体；由“一步法”使单体与核（三羟甲基丙烷，TMP），在对甲苯磺酸（P—TSA）催化下，通过酯交换反应制得一种端羟基超支化聚（胺-酯）（HPAE）。经单因素实验筛选出了HPAE的最优合成条件：反应温度120℃、ω（P-TSA）=2％（相对于单体与核的总质量）、反应时间4～5h。用IR、GPC等手段对聚合物的分子结构进行了表征，并将HPAE应用于绵羊皮蓝湿革的复鞣。结果表明，HPAE—Ⅰ（第一代端羟基超支化聚合物）对皮样漂白作用明显，白度值增幅为19．8％；HPAE-Ⅲ（第三代端羟基超支化聚合物）可以显著提高铬鞣革撕裂强度，增幅为23．3％，抗张强度增幅为11．3％。

驱油用超支化聚合物的合成及性能

以聚环糊精（HCD）为母核,丙烯酰胺（AM）及甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱（BTAM）为接枝单体,在硝酸铈铵引发下,通过水相自由基聚合,制备了一种具有球形母核及两性离子功能链段的超支化聚合物（HCD-HPAM-BTAM）。考察了聚合时间、引发剂用量、HCD用量、水解烘干温度、BTAM用量对聚合物溶液黏度的影响。采用FTIR和1HNMR对聚合物结构进行了表征,并对其溶解、增黏、抗剪切、抗盐及抗老化性能进行了评价。得到的最佳聚合条件为：聚合时间5.5 h、引发剂60 mg、HCD 20~30 mg、烘干温度120℃、BTAM200 mg。在总矿化度为9374.13 mg/L的矿化水中,聚合物HCD-HPAM-BTAM溶解时间基本小于50 min。2000 mg/L的聚合物溶液黏度可达31.2 mPa·s,3500 r/min剪切20 s后黏度保留率高达80%,老化90 d黏度保留率为63%,均优于未改性的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。

端基对超支化聚合物改性环氧树脂性能的影响

研究了分别具有羟端基和环氧端基的脂肪族超支化聚酯对双酚A环氧树脂/酸酐固化体系力学性能及热性能的影响,分析对比了两种不同端基超支化聚酯改性环氧树脂浇注体性能时机理上的差别。结果表明,在相同含量和代数时,具有环氧端基的超支化聚酯能更好地提高环氧树脂浇注体的力学性能,同时还使玻璃化转变温度有所提高。分析发现,这是由于环氧端基的存在使得超支化聚酯与树脂基体有很好的相容性,从而有利于形成合适的第二粒子分散相,表现出比羟端基超支化聚酯更好的改性效果。

超支化聚合物增韧改性环氧树脂的研究

通过有核一步法,合成了端羧基超支化聚酯(CHP),然后与环氧氯丙烷经环氧化反应制备了端环氧基超支化聚酯(EHP),并制备了EHP改性环氧树脂(EP)体系。利用傅立叶变换红外光谱法、核磁共振氢谱法、凝胶渗透色谱法、差示扫描量热法、热变形温度分析、热失重分析、扫描电子显微镜等对EHP结构、改性EP体系固化工艺、力学性能、热性能等进行了研究。结果表明,合成了预期结构的EHP,数均分子量为1 908 g/mol,黏度为1 522.5 m Pa·s;当EHP含量为15 g时,改性EP体系的性能最佳,其冲击强度和弯曲强度分别为50.4 k J/m2,201.0 MPa,较改性前分别提高了213%,37%;热变形温度为147.5℃,热失重10%时的温度为360℃,较改性前分别下降了9%,7.7%。

用ATRP法构筑核壳型梯度极性的多羟基多臂星状超支化聚合物及聚合物刷——双层聚合物刷的合成与表征

设计并通过原子转移自由基聚合方法 (ATRP)合成了核壳型多羟基多臂星状超支化聚合物刷 .以 2 溴异丁基酰溴封端的超支化聚 (3 乙基 3 羟甲基氧杂环丁烷 ) (HP Br)作为大分子引发剂 ,采用Cu(I)Br和N ,N ,N′ ,N′ ,N″ 五甲基二乙基三胺 (PMDETA)催化体系 ,在丁酮与丙醇的混和溶液中 ,通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的ATRP溶液聚合 ,得到了一系列含有大量羟基的多臂星状超支化聚合物刷 (HP g PHEMA) ,并考察了其羟基的活性 ,发现羟基还可以与苯甲酰氯发生反应 .产物的结构和热性能用1 H NMR、FTIR、GPC、TGA、DSC等进行了表征和测试 .

超支化聚合物/环氧树脂体系的固化行为及性能

利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)法研究了脂肪族聚酯型超支化聚合物/环氧树脂/酸酐固化体系的固化反应,并研究了不同代数及含量超支化聚合物对固化产物力学性能的影响。结果表明,超支化聚合物的引入能促进体系中酸酐基团的开环并产生游离羧酸,从而对体系的固化反应产生促进作用。较低含量超支化聚合物的引入即能较好地改善固化产物的力学性能,其中第三代HBP含量为3%时,固化物的拉伸强度提高20.54%、冲击强度提高71.14%、断裂伸长率提高41.02%。

聚酰胺-胺添加比例对超支化聚合物改性脲醛树脂的影响

将聚酰胺-胺作为改性剂添加至低摩尔比脲醛树脂（UF树脂）中,以提高低摩尔比UF树脂的固化速度,增强树脂的胶合强度。通过在UF树脂合成过程中添加不同比例的聚酰胺-胺,考察聚酰胺-胺对不同摩尔比UF树脂的影响,包括树脂性能和所制备板材的力学强度。结果表明：聚酰胺-胺添加比例为2%~3%时,UF树脂的固体含量增加、固化时间缩短、固化温度降低,并且这种优势在低摩尔比UF树脂中的改善效果更为显著。改性后的UF树脂制备板材的内结合强度增大,即使是摩尔比为1.1的UF树脂,所制板材的内结合强度也远大于国标要求。聚酰胺-胺改性UF树脂在固化特性和所制板材性能上的优异表现可以在保证板材力学性能的前提下明显提高板材生产效率,降低生产能耗,这种改性是非常有前途的。

超支化聚合物合成方法与应用研究进展

介绍了超支化聚合物的合成方法:缩聚法、活性聚合法、离子聚合法、开环聚合、可逆加成链转移聚合法和自缩合基团转移聚合等新型合成方法;阐述了目前超支化聚合物在涂料、共混改性、聚合物膜、药物、纳米复合材料、聚电解质、超支化液晶等方面的应用进展;展望了该类聚合物今后的研究发展方向。

超支化聚合物铬鞣助剂的合成及应用

通过“准一步法”由丁二酸酐和二乙醇胺合成了一种超支化聚合物,然后再与马来酸酐反应,得到一种超支化聚合物铬鞣助剂,并进行应用试验。结果表明:该铬鞣助剂在加入铬粉前使用效果最好,当使用量为1%时,铬鞣废液中的Cr2O3含量可减少45%。超支化聚合物铬鞣助剂的加入,可以保证皮革粒面的细致,使鞣后皮革的Ts有所提高。

原位生成自引发单体合成超支化聚合物研究

以α-溴代苯乙烷（BEB）为引发剂，CuBr／2，2’-联二吡啶（BPY）为催化体系，对二乙烯苯（DVB）进行原子转移自由基聚合（ATRP）原位生成自引发单体合成超支化聚合物进行了研究。用^1H—NMR、GPC、MALLS分别对聚合反应过程和聚合物进行了表征和分析。结果表明，可以由双烯化合物原位生成自引发单体合成超支化聚合物．聚合物分子质量Mn,GPC在10^4以下，分子质量分布为2～4，表现出较宽的分子质量分布．以光散射法测定的聚合物绝对分子质量Mm,MALLS达10^5以上。

端氨基超支化聚合物泥页岩抑制剂的合成与性能评价

通过丁二酸酐和二乙烯三胺合成了端氨基超支化聚合物（HP-NH2）泥页岩抑制剂，采用FTIR，1H NMR，TOFMS等技术对其结构进行了表征；通过线性膨胀和3次滚动回收实验对HP-NH2抑制剂的抑制性能进行了评价；通过吸附实验、XRD及FTIR分析对HP-NH2作用于蒙脱土的机理进行了初步研究。实验结果表明，HP-NH2对泥页岩的水化分散和膨胀具有良好的抑制性能，并随HP-NH2含量的增加其抑制性能增强。HP-NH2在蒙脱土表面发生有效吸附，单位吸附量可达0.35 g/g，且可进入蒙脱土晶层间距并通过置换层间水化阳离子将结合水挤出，起到抑制蒙脱土水化膨胀的作用。