AM-STD-NaAMPS三元疏水缔合共聚物的表征及耐热性能

以自制的疏水单体苯乙烯衍生物(STD)和丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(NaAMPS)为原料,合成了三元疏水缔合水溶液共聚物PASA。用红外光谱、核磁共振1H谱和DSC分析证实了共聚物的结构,采用元素分析测定了聚合物的组成,通过原子力显微镜对聚合物溶液形态的表征,证实了PASA水溶液疏水微区的存在。TG分析显示PASA具有优良的耐热性能,其分解温度高达312℃。PASA浓度为0.1g/dL时,表观粘度达208mPa.s,表明了其聚合物具有优良的增粘能力。

丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物水溶液的粘度性能

通过改变丙烯酰胺 (AM)与苯乙烯 (St)两单体的投料比 ,在微乳液介质中制备了分子组成系列变化的丙烯酰胺 苯乙烯双亲嵌段共聚物 (PAM b PSt) ,使用旋转粘度计测定了共聚物水溶液的表观粘度 ,详细考察了共聚物浓度、共聚物链结构、剪切速率、盐度及温度等因素对共聚物水溶液表观粘度的影响规律 .研究结果表明 ,由于PAM b PSt分子链中的PSt疏水嵌段链段之间具有强的疏水缔合作用 ,导致其具有独特的流变性能 .当共聚物水溶液的浓度高于某一临界值后 ,疏水缔合作用以分子间的缔合为主 ,大分子链之间会形成动态物理交联网络 ,增大了流体力学体积 ,使PAM b PSt水溶液可产生良好的增稠性能 ;疏水缔合作用是一吸热过程 ,升高温度有利于分子间的缔合 ,因此PAM b PSt水溶液具有良好的耐温性 ;聚合物水溶液中盐类物质的存在 ,会增强溶剂的极性 ,有利于分子间的缔合 ,使PAM b PSt水溶液具有良好的耐盐性 .

丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物的微结构及水溶液行为

通过改变丙烯酰胺 ( AM)与苯乙烯 ( St)的投料比、苯乙烯与表面活性剂的加入量之比及引发剂加入量 ,在微乳液中制备了分子链微结构系列变化的丙烯酰胺 -苯乙烯双亲嵌段共聚物 ( PAM-b-PSt) ,用荧光探针法与表面活性测定法详细地研究了共聚物中 PSt嵌段长度、含量及分子量等微结构因素对共聚物在水溶液中的疏水缔合性与表面活性的影响 .结果表明 ,当共聚物水溶液的浓度高于临界缔合浓度时 ,PAM-b-PSt的疏水缔合作用以分子间的缔合为主 .若共聚物中 PSt嵌段含量及分子链长一定时 ,随着 PSt疏水嵌段长度增长 ,PAM-b-PSt的疏水缔合性增强 ,而对共聚物的表面活性影响很小 .若共聚物中 PSt疏水嵌段长度及分子链长一定时 ,PAM-b-PSt的疏水缔合性随着 PSt嵌段含量的变化而变化 ,当 PSt嵌段含量一定时 ,使大分子链之间产生最强的疏水缔合作用 ;而其表面活性则随着 PSt嵌段含量的增大而增强 .若共聚物中 PSt疏水嵌段长度及含量一定时 ,分子量对其表面活性有较大的影响 ,分子量越高 ,表面活性越差 ;同时 ,在较稀的溶液浓度范围内 ,分子量对 PAM-b-PSt的疏水缔合性的影响则很小 .

AM-AMPS-DMDA水溶性疏水两性共聚物溶液性能的研究

采用自由基共聚合反应制备了水溶性丙烯酰胺（ＡＭ）／２－丙烯酰胺基－２－甲基丙磺酸钠（ＮａＡＭＰＳ）／２－甲基丙烯酰氧乙基－二甲基十二烷基溴化铵（ＤＭＤＡ）疏水两性共聚物。对共聚物稀溶液性质及聚合物组成、聚合物浓度、电解质浓度、温度、剪切速率等因素对共聚物溶液性能的影响进行了研究。结果表明，由于在同一聚合物中引入了疏水结构及两性离子结构，这类疏水两性聚合物表现出较好的耐温抗盐等性能。

耐温抗盐聚合物TS-45流变性及驱油效率研究

在45℃(大庆主力油藏温度)下,以超高分子量(2 8×107)HPAM为对比,实验考察了耐温抗盐聚合物TS 45溶液的流变性能和驱油能力。TS 45为丙烯酰胺、强极性(含—SO3H)支链单体及少量疏水缔合单体的共聚物。实验聚合物溶液含盐(NaCl)5g/L,含聚合物1g/L。两种聚合物溶液在0 02～600s-1范围均为假塑性流体,TS 45溶液的粘度大于HPAM溶液。溶液的G′和G″随振荡频率增加(0 1～50Hz)而增大;TS 45的G′(和G″)大于HPAM的相应值;G′和G″曲线的交点,TS 45为0 1Hz,此时G′=G″=0 078Pa,HPAM为0 147Hz,此时G′=G″=0 0088Pa,表明TS 45溶液的弹性大于HPAM溶液。与NaCl浓度1g/L的聚合物溶液相比,实验溶液的G′和G″均下降,在2 81Hz下的保留率对于TS 45分别为48 2%和38 3%,对于HPAM分别为24 1%和17 2%,说明TS 45的耐盐性较好。TS 45在岩心中的阻力系数和残余阻力系数(38 6和9 6)大于HPAM的相应值(25 4和5 7)。在岩心驱油实验中,注入0 38PV聚合物溶液提高采收率的幅度,1g/L的TS 45污水溶液、HPAM清水和污水溶液分别为12 6%、10 5%、8 9%,0 8g/L的TS 45污水溶液为10 7%;在注入量0 2～2 0PV范围内提高采收率的幅度,1g/L的TS 45污水溶液恒大于HPAM污水溶液。图6表2参5。

AM/STD/NaAMPS疏水缔合共聚物溶液性能

实验室自制了疏水单体苯乙烯衍生物,合成了丙烯酰胺/苯乙烯衍生物(STD)/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠疏水缔合水溶性共聚物(PASA)。研究了该共聚物的溶液性能,包括疏水缔合效应、共聚物中阴离子单体加入量的影响、抗盐性、抗剪切性、温度效应、溶液热稳定性、共聚物与表面活性剂的相互作用等。实验表明,引入STD使共聚物具有较强的疏水缔合效应和优良的增粘能力,溶液质量浓度为0 1g/dl时,表观粘度达208 5mPa·s。0 1g/dl的共聚物溶液于70℃下放置120d,表观粘度为105mPa·s,具有优良的热稳定性。表面活性剂对共聚物溶液表观粘度的影响显著,加入0 8mmol/L十二烷基苯磺酸钠时,0 1g/dl的PASA溶液的表观粘度高达2178mPa·s。

星型疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的研究

采用光引发自由基聚合法,用丙烯酰胺和疏水单体十八烷基二甲基烯丙基氯化铵合成了星型疏水缔合聚丙烯酰胺(SHMPAM),研究了SHMPAM的溶液性质。流变性实验结果表明,SHMPAM溶液的临界缔合浓度为1000～1250mg/L;SHMPAM溶液的抗温、抗盐和抗剪切性能与疏水缔合聚合物(AP-P4)溶液的性能相似,且性能优于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液;SHMPAM具有的支臂结构一方面增强了分子链间的缠结,导致聚合物溶液的黏度增加,另一方面SHMPAM的支臂在模拟地层水溶液中易发生分子内缔合,一定程度上降低了聚合物溶液的表观黏度。黏弹性实验结果表明,SHMPAM溶液的黏弹转变频率为0.17Hz,AP-P4溶液的黏弹转变频率为0.56Hz,而HPAM溶液只表现出黏性。

AM-NaAMPS-St三元共聚物的合成及溶液性能研究

在微乳液介质中制备了组成系列变化的丙烯酰胺(AM)-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)-苯乙烯(St)三元共聚物P(AM-NaAMPS-St)。通过红外光谱、紫外光谱、复合作用电导滴定法对共聚物的结构和组成进行了表征。用稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数及Huggins常数kH。用荧光探针法与表观粘度法研究了大分子链间的疏水缔合作用,考察了共聚物结构对其水溶液性能的影响。

NaCl对疏水缔合聚合物特性粘数及链刚性参数的影响

实验室合成了两个系列丙烯酰胺 烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯类两亲疏水缔合聚合物 ,考察了不同盐 (NaCl)浓度下 ,此类聚合物的特性粘数与链刚性参数的变化规律以及聚合物中疏水基团类型。

AM/MEDMDA阳离子型疏水缔合水溶性聚合物的合成与表征

采用自由基水溶液共聚法制备了水溶性的丙烯酰胺／（ ２甲基丙烯酰基） 氧乙基二甲基十二烷基溴化铵（ Ａ Ｍ／ Ｍ Ｅ Ｄ Ｍ Ｄ Ａ） 共聚物。用元素分析、 Ｉ Ｒ 等方法对其结构进行了表征。疏水单体具有表面活性特征，所以在制备共聚物时不需要再加入表面活性剂。初步研究了共聚物的溶液性能。结果表明，随共聚物溶液浓度的增加，在临界缔合浓度以上，分子间缔合大量形成，水溶液表观粘度急剧增加，显示了较强的疏水缔合行为。与部分水解聚丙烯酰胺相比，这种产物具有优异的抗盐性。

阴离子型三元疏水缔合聚合物PAtBS的合成及溶液性能研究

以丙烯酰胺(AM),对特丁基苯乙烯(tBS)和对乙烯基苯磺酸钠(SSS)为原料,采用胶束聚合方法合成了阴离子型三元疏水缔合聚合物(PAtBS)。利用红外光谱法、紫外光谱法和核磁共振氢谱法对共聚物的结构进行了表征;采用旋转黏度计研究了PAtBS的水溶液性能。研究结果表明,所得共聚物中单体结构单元组成与单体投料比基本一致,PAtBS在NaCl或CaCl2水溶液中的增黏能力比相对分子质量1.97×107、水解度19.43%的部分水解聚丙烯酰胺黏的高,当温度高于50℃时,PAtBS水溶液黏度随温度的升高下降幅度较小,显示出良好的耐温抗盐性能。

四种丙烯酰胺疏水缔合共聚物合成及性能研究

以烯丙基癸酰胺(NC10)和烯丙基十四碳酰胺(NC14)有机功能单体,分别与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚制备了四种三元疏水缔合聚合物。通过红外光谱和核磁共振氢谱对聚合物进行了表征。考察了不同碳链长短及官能团结构对目标聚合物流变性能的影响,结果表明:含磺酸基团的聚合物比羧酸基团的聚合物有更紧密的空间网络结构,表现出更优的增黏性能;含烯丙基十四碳酰胺和AMPS结构单元聚合物的黏弹性、耐温性和抗剪切性要明显优于含烯丙基癸酰胺和AA结构单元的聚合物。

疏水缔合阳离子型高分子絮凝剂合成与性能研究

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、疏水单体CXDMC为原料,通过自由基水溶液共聚合法制备了疏水缔合阳离子型絮凝剂P(AM-DMC-CXDMC),考察了不同合成工艺条件下得到的不同结构的聚合产物的絮凝性能。研究结果表明,疏水单体种类、含量及絮凝剂浓度均对絮凝效果有较大的影响;疏水单体为C4DMC和C8DMC、疏水单体含量为1mol%、絮凝剂加量为20mg/L时,综合絮凝效果较好。用所制备的疏水缔合阳离子型絮凝剂和普通阳离子型絮凝剂P(AM-DMC)分别处理硅藻土模拟水与城市生活污水,结果发现,疏水缔合阳离子型絮凝剂处理效果优于阳离子型絮凝剂。

疏水缔合水溶性丙烯酰胺-丙烯酸正辛酯共聚物的溶液性能

采用自由基胶束共聚法制备了水溶性的丙烯酰胺丙烯酸正辛酯疏水缔合共聚物。研究了共聚物水溶液的性能及其影响因素。随疏水基团含量增加，共聚物在水中的特性粘数［η］减小，代表分子线团间流体力学相互作用的Ｈｕｇｇｉｎｓ常数ＫＨ增大。随共聚物浓度增加，在临界缔合浓度Ｃ以上，分子间缔合大量形成，水溶液表观粘度急剧增加。

AM-nBS-SSS三元疏水缔合聚合物PAnBS的合成及溶液性能

以对正丁基苯乙烯(nBS)、对乙烯基苯磺酸钠(SSS)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用自由基胶束聚合法合成了阴离子型三元疏水缔合聚合物PAnBS,用红外光谱法、紫外光谱法以及核磁共振氢谱法对共聚物的结构进行了表征;考察了不同反应条件对共聚物溶液表观黏度的影响,得到了具有较强增黏能力的聚合物合成工艺条件:nBS、SSS和引发剂用量分别为总单体摩尔分数的1.5%、9%和0.1%,总单体和表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在溶液中的质量分数分别为25%和6%,反应温度50℃,反应时间10 h。与相对分子质量(简称分子量,下同)1 970万、水解度19.43%的超高分子量部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,所得PAnBS在NaCl或CaCl2水溶液中具有更强的增黏能力;PAnBS在淡水或盐水溶液中于80℃下的耐老化性能优于超高分子量HPAM,表现出优良的耐温抗盐性能。

兼具有强阴离子性与疏水缔合性的丙烯酰胺三元共聚物

在微乳液介质中实施了丙烯酰胺 (AM)、苯乙烯 (St)、2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸钠 (NaAMPS)的共聚合 ,制备了既含有强阴离子性基团 (—SO3Na)又含有疏水基团 (St)的丙烯酰胺三元共聚物AM NaAMPS St;通过红外光谱法、紫外分光光度法及元素分析法对共聚物的结构及组成进行了表征 ;稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数 ;测定了共聚物纯水溶液及盐水溶液的表观粘度 ;荧光探针法考察了三元共聚物的疏水缔合性以及离子基团对疏水缔合性的影响规律 .实验结果表明 ,在聚丙烯酰胺 (PAM )分子主链上同时引入强阴离子性基团与疏水基团后 ,阴离子的电粘效应与疏水基团的疏水缔合作用相互协同 ,会使共聚物水溶液的黏度显著提高 ;盐溶液对疏水缔合作用的增强效应与强阴离子基团对盐的较大容忍度相互结合 ,会使共聚物水溶液的抗盐性能明显得以提高 ;大分子链上的强阴离子基团磺酸根的存在 ,在一定程度上会削弱疏水基团之间的疏水缔合作用 ,即对疏水基团的疏水缔合行为会产生一定的负性影响 .

疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及絮凝性能测试

以获得疏水作用力为目标,使用丙烯酸丁酯(BA)对阳离子聚丙烯酰胺(PAM)进行改性,采用自由基胶束聚合法合成P(AM-DAC-BA)三元共聚物,以红外光谱进行结构表征,并考查了制备工艺条件对絮凝性能的影响。结果显示:疏水改性阳离子絮凝剂对高浊度污水具有更好的絮凝效果,疏水单体含量、阳离子含量均对絮凝效果影响较大;疏水单体配比为3 mol%,阳离子单体配比为20~25 mol%,絮凝剂用量为10.0 mg/L;污水pH值为8时,对30 wt%高岭土浊水的絮凝沉降率可达96.5%。

丙烯酰胺和表面活性大单体共聚物的合成及其性能研究

首先合成表面活性大分子单体丙烯酸聚氧乙烯（２３）十二烷基酯（ＡＡ－ＰＯＥＬＥ），再通过与丙烯酰胺共聚合的方法得到在水溶性聚合物聚丙烯酰胺分子结构中引入疏水基团的共聚物改性ＰＡＭ。因ＡＡ－ＰＯＥＬＥ单体具有表面活性，所以共聚合时无需添加乳化剂。当改性ＰＡＭ中疏水基团含量为１．１０ｍｏｌ％时，其水溶液表现出独特的流变性和增稠性。

一种含β-环糊精和孪尾疏水结构的聚合物驱油剂的制备与溶液性能

以丙烯酰胺、丙烯酸、2-O-(烯丙基氧基-2-羟基丙基)-β-环糊精和N-烯丙基-N-十二烷基油酰胺为主要原料,制备一种含大位阻和孪尾疏水基团的新型共聚物驱油剂。该驱油剂表现出较好的增粘(2000 mg·L-1的驱油剂溶液表观粘度可达670.1 m Pa·s)、耐温(80℃下粘度保留率为93.70%)、抗盐(20000 mg·L-1的Na Cl、2000 mg·L-1的Ca Cl2或2000 mg·L-1的Mg Cl2下,溶液的粘度保留率分别为37.80%、35.14%或33.69%)及抗剪切(1000 s-1时,粘度保留率为7.69%)性能。在总矿化度为9964 mg·L-1、温度为70℃时,2000 mg·L-1的共聚物溶液能建立RF和RRF分别为14.39和5.58,可提高模拟原油的采收率达14.87%。

水溶性AM-St两亲嵌段共聚物的自乳化微乳液法合成

以分子量低、表面活性好的丙烯酰胺 (AM ) 苯乙烯 (St)两亲嵌段共聚物 (PAM b PSt)为大分子表面活性剂 ,配制了丙烯酰胺 苯乙烯微乳液共聚合体系 ;绘制了拟三元微乳液相图 ;从微乳液相图中选择了合适的共聚合体系 ,用自乳化微乳液共聚合法制得高分子量的两亲嵌段共聚物PAM b PSt。用FTIR及UV分析了产物的化学组成 ,用DSC表征了产物分子链的嵌段结构 ;用荧光探针法与旋转粘度法研究了产物PAM b PSt的疏水缔合性。结果表明 ,采用大分子表面活性剂同样可配制出O/W型微乳液共聚合体系 ,且仅使用 3g即可将 0 2 5 g疏水单体稳定地分散在水中 ,表现出高的乳化效率 ;而且这种新的自乳化微乳液体系 ,免去了去除表面活性剂的后处理纯化过程 ,可一步制得纯净的两亲嵌段共聚物 ;所制产物具有良好的疏水缔合性 ,表现出明显的增稠作用 ,其水溶液粘度为同质量分数 (ω(p) =0 5 % )的聚丙烯酰胺水溶液粘度的 5倍。