超支化絮凝剂对废弃油基钻井液的絮凝效果评价

油基钻井液受地层土等劣质固相的不断侵入,流变性能严重恶化,采用溶剂萃取、热蒸馏等技术难以有效处理,会造成资源浪费。为实现对废弃油基钻井液的再生利用,本文选取超支化聚合物作为絮凝主剂,进行季铵化和疏水改性,制得具备良好选择性的油溶性絮凝剂;通过红外光谱、热重分析等方法测定了絮凝剂分子的结构与热稳定性,探究了絮凝剂加量对钻井液密度、固相含量和流变性能的影响,通过zeta电位和矿物组分分析,进行了絮凝剂的絮凝机理分析。结果表明:絮凝剂加量1.0‰时,可有效絮凝、沉淀钻井液体系中的劣质固相,对两种油基钻井液废液处理后固相清除率可达到80.6%和63.8%,处理后钻井液密度分别为0.733g/cm^(3)和0.745g/cm^(3),其配伍性和流变性能满足钻井要求,可实现钻井液的再生循环利用。

超支化聚酰胺-胺类阻垢剂制备及性能研究

采用乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、和三乙烯四胺(TETA)为反应中心核,甲醇为溶剂,丙烯酸甲酯(MA)为原料,通过迈克尔加成和酰胺化反应,合成3种不同类型的超支化聚酰胺-胺[PAMAM(EDA/DETA/TETA)],后用羟基亚乙基二膦酸(HEDP)分别对其进行改性,制备出3种端膦酸基超支化聚酰胺-胺类型的阻垢剂[PAMAM(EDA/DETA/TETA)-H2PO_(3)],并对其阻垢性能和阻垢机理进行研究。结果表明:超支化聚酰胺-胺的阻垢率未达到标准,而改性后的端膦酸基超支化聚酰胺-胺具有优异的阻垢性能,其中在高矿度下加药浓度为500 mg·L^(-1),PAMAM(EDA)-H2PO_(3)对CaSO_(4)、CaCO_(3)垢的阻垢率分别达到98.5%和90.1%,而且还发现此类型的阻垢剂具有耐高温、pH值应用范围广、持续时间长等优点。再结合分散性能测试和垢样分析,发现其阻垢机理主要与支化分子结构、聚合物的高分散性和引入的官能团有关。

改性超支化聚酰胺-胺的合成及高效破乳能力研究

本文通过合成超支化聚酰胺-胺(HPAMAM)作为大分子骨架,使用棕榈酰氯接枝的方式对其进行改性,得到了具有疏水基团的超支化聚酰胺-胺(CPAMAM)。破乳实验结果表明,温度为60℃、沉降时间40min、添加量为120mg·L^(-1)时,CPAMAM比冀东油田目前所用聚醚型破乳剂的破乳效率高20%,且破乳速度更快。对CPAMAM的破乳机理分析结果证明,经过疏水化改性的CPAMAM可通过电荷吸附与大分子增溶剂作用对乳状液中油滴进行聚并,使CPAMAM具有更高的破乳效率。

超支化聚酰胺PAMAM及其复合物在棉织物上的应用

采用发散法以丙烯酸甲酯和乙二胺制备第三代超支化聚酰胺PAMAM,并与ZnO复合。通过二浸二轧将PAMAM、ZnO及其复合物分别处理到经预处理的棉织物上,制备出多功能性的棉织物。同时利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)等对所制得棉织物的形貌和性能进行测试。结果表明,PAMAM能在棉织物表面形成一层薄膜,PAMAM与ZnO复合物能稳定附着在棉织物上,且热稳定性也较好。经整理的棉织物的抗紫外性能表现优良,紫外线防护系数(UPF)达到50+;PAMAM与ZnO复合改性棉织物在紫外灯照射下光催化降解亚甲基蓝MB,3h降解率为98.43%;经PAMAM整理的棉织物回弹角为203°,经PAMAM和ZnO整理的棉织物回弹角为218°,抗折皱性能明显增强;同时拉伸强力也一定程度的提高。

端羧基超支化聚酰胺-胺的制备及阻垢性能

通过Michael加成和酰胺化反应,分别以乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA)为中心核,丙烯酸甲酯为单体合成了超支化聚酰胺-胺(PAMAM),再以马来酸酐作封端剂制备了端羧基超支化PAMAM阻垢剂。利用FTIR、元素分析、^(1)H NMR、TG、UV-Vis、SEM等方法分析了结构,并考察了阻垢剂的阻垢性能。实验结果表明,PAMAM(EDA)-COOH,PAMAM(DETA)-COOH,PAMAM(TETA)-COOH均具有良好的热稳定性,在70℃、pH=7、16 h、投加量400 mg/L的条件下,对CaSO_(4)垢的阻垢率分别为96.4%,95.1%,94.9%,对CaCO_(3)垢的阻垢率分别为90.2%,89.9%,88.9%,优于市售阻垢剂。所合成的阻垢剂具有耐高温、pH应用范围广、分散性能优异等优点,可通过使钙垢发生晶型转变和晶格畸变,而抑制钙垢晶体生长。端羧基超支化PAMAM阻垢剂的阻垢能力与超支化分子结构和末端基团有关。

改性超支化聚合物的制备及其阻垢性能

通过对超支化聚合物末端基改性,合成2类具有抑制硫酸钙、碳酸钙垢的高效阻垢剂。采用EDA(乙二胺)、MA(丙烯酸甲酯)为原料,甲醇为溶剂,通过迈克尔加成和酰胺化反应,制备出PAMAM-2.0 G(2.0代超支化聚酰胺-胺),然后分别用HEDP(羟基乙叉二膦酸)和MAH(马来酸酐)对PAMAM-2.0 G进行改性,成功制备出PAMAM-PO_(3)H_(2)/PAMAM-COOH(端膦酸基/端羧基超支化聚酰胺-胺),并考察了不同环境状态下聚合物的阻垢性能。结果表明:PAMAM-PO_(3)H_(2)和PAMAM-COOH对CaSO_(4)垢的阻垢率均达到100%,对CaCO_(3)垢的阻垢率分别达到98.1%、88.7%,在80℃、pH>9时2种改性聚合物对钙垢的阻垢率均达到80%以上,且能够快速阻垢、阻垢性能稳定。通过分散性能测试和SEM分析发现,其阻垢机理主要与超支化的分子结构和端接的官能团有关。

基于妥尔油脂肪酸的沥青温拌剂的研制

目前国内外表面活性剂类沥青温拌剂的使用是主流,其结构主要是脂肪酸酰胺。原材料主要采用动物和植物油脂,造成产品的合成成本居高不下,同时由于产品的凝固点高,使其在低温环境下使用不便。现研制的SWMA沥青温拌剂采用的主要原料为从造纸废液中回收的妥尔油脂肪酸,既充分利用了废弃资源,又降低了产品成本,同时妥尔油脂肪酸的低凝固点,使产品可以在低温保持较低的粘度,方便其在低温环境下的使用,且该产品合成工艺新颖,结构组成方式独特。该沥青温拌剂的研制成功有利于降低沥青温拌剂使用成本,推动国内沥青温拌技术更大规模的应用。

超支化聚合物改性UF的研究(I):聚酰胺-胺添加方式对UF性能的影响

以PAMAMs(聚酰胺-胺)超支化聚合物作为UF(脲醛树脂)的改性剂,考察了PAMAMs的添加方式对UF的黏度、固含量、固化时间、固化特性、游离甲醛含量、树脂结构及所制备板材力学强度的影响。研究结果表明:当PAMAMs在缩聚阶段加入时,改性UF的性能相对最好,其黏度下降了1.1 s、固含量增加了3.2%且固化时间缩短了39.1 s,但改性前后游离甲醛含量变化不大;该改性UF的固化速率提高、最大弹性模量增加和固化温度有所下降,并且其结构得到优化,即亚甲基桥键比例增加了86.98%、亚甲基醚键比例下降了29.82%和二羟甲基脲比例提高了1.98%;由该改性UF胶粘剂制备的刨花板,其内结合强度提高了44.9%。

十八烷基超支化有机物的合成

以十八胺、丙烯酸甲酯为原料,甲醇为溶剂通过迈克尔加成反应制备了0.5G(Generation)超支化有机物,再以0.5G为原料与乙二胺通过酰胺化缩合反应制备了1.0G超支化有机物.并对1.0G进行了合成条件探索,最佳反应条件为n(乙二胺)∶n(0.5G)=60∶1,反应温度60℃,反应时间24 h,产物的产率为99.11%,同时采用红外光谱对两种超支化分子进行了结构表征.

新型沥青质分散剂的合成及性能评价

针对顺北油田井筒举升过程中,随温度逐步降低,沥青质及蜡质颗粒逐渐聚集、沉淀析出的问题,以顺丁烯二酸酐和二乙醇胺为原料,采用“伪一锅法”合成了端羟基超支化不饱和聚酰胺-胺,并对其末端活性基团进行改性,合成了一种新型超支化表面活性剂(HMPS)。采用红外光谱、核磁、差热-热重、元素分析及凝胶渗透色谱对产物结构进行了表征。将HMPS与重芳烃油、异戊醇按一定比例配制成沥青分散剂,该分散剂对顺北油田井筒取样沥青具有良好的溶解分散性,在50、70和90℃条件下,10 g沥青质分散剂对2 g沥青的溶解率依次为85%、99%和100%。

几种聚电解质对含HPAM污水的反相破乳研究

采用模拟含油污水,研究了3种结构聚电解质:超支化聚酰胺胺(PAMAM)、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和聚醚破乳剂SP-169对污水的破乳除油效果,及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和无机盐对破乳的影响规律。结果表明:随HPAM质量浓度增大,破乳效果变差。聚合物和盐的相互作用是影响含聚污水处理效果的重要原因。ρ(HPAM)=100mg/L时,NaCl对CPAM破乳有利。当ρ(HPAM)=400mg/L时,NaCl不利于PAMAM和CPAM破乳。二价盐CaCl2使PAMAM失去破乳作用,但对CPAM破乳有利。

超支化聚甲基丙烯酸环氧丙酯破乳剂的破乳性能

报道了超支化聚甲基丙烯酸环氧丙酯破乳剂在O/W型乳状液中的破乳效果。以甲基丙烯酸环氧丙酯修饰超支化聚酰胺-胺,得到超支化聚甲基丙烯酸环氧丙酯(HPA-G)破乳剂。采用红外光谱、核磁共振表征其结构,通过考察端基取代数、温度、破乳时间及添加量对破乳效果的影响,筛选出添加量少且破乳时间短的优良超支化聚合物破乳剂。结果表明,多取代产物HPA-G5在温度60℃,破乳时间60 min,加量为2 g/L条件下,能实现较快速度破乳,HPA-G5脱油率能达到88%,满足工业需求。

阿霉素聚酰胺-胺树状大分子脂质体包覆物的制备与评价

目的制备阿霉素聚酰胺-胺树状大分子脂质体包覆物（LLDs—PAMAM—DOX），并对制剂性质进行评价。方法采用逆向蒸发结合pH梯度法制备LLDs—PAMAM—DOX，观察形态，测定粒径分布及zeta电位；采用凝胶柱一uV法测定包封率；采用透析法测定体外释药；采用MTT法，考察其对人乳腺癌细胞MCF-7的细胞毒作用。结果LLDs—PAMAM—DOX的粒径约为80～120nm；zeta电位约为22．5～32．4mV；包封率大于85％，缓释作用明显。LLDs—PAMAM—DOX呈剂量依赖性抑制肿瘤细胞的生长，对MCF-7的抑制作用明显优于普通脂质体L—DOX。结论聚酰胺-胺树状大分子脂质体包覆物（LLDs．PAMAM）作为阿霉素（doxorubicin，DOX）的载体，具有较好的缓释作用及良好的抑制肿瘤细胞作用，有望成为一种有潜力的新型药物载体。

季铵盐改性的超支化聚酰胺胺的合成及其破乳效果

针对三次采油技术产生的水包油型(O/W)型乳液废水,乳化程度高、破乳难度大的特点,设计了一类聚季铵盐改性的超支化聚酰胺-胺(HP-JU),并在投药量、破乳温度、破乳时间等不同条件下对含油量为1500 mg/L模拟三次采油技术制备的乳液的进行了破乳效果的研究。研究结果表明,聚季铵盐改性结构引入到超支化聚酰胺胺的结构中,可以降低该破乳剂用量、缩短了破乳时间,在较低温度下即具有较高的破乳效率,当温度在50℃时,其投药量在100×10^(-6)时,破乳效率可以达到98%以上,这为设计低温高效破乳剂材料提供了重要的设计思路和实验支撑。