丙烯酰胺型阴离子表面活性单体与丙烯酰胺共聚物水溶液的流变特性

以丙烯酰胺型阴离子表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷基磺酸钠(NaAMC14S)为共单体,与丙烯酰胺(AM)的水溶液均相共聚合,使NaAMC14S的浓度分别处于临界胶束浓度上下,分别制备了具有无规结构与微嵌段结构的两类共聚物;用红外光谱法对共聚物的结构进行了表征,使用乌氏粘度法测定了特性粘数,相对表示出了共聚物的分子量;采用荧光探针法与表观粘度法重点研究了两类共聚物的疏水缔合性与水溶液的流变特性.研究结果表明,具有微嵌段结构的共聚物具有很强的疏水缔合性,当其水溶液的浓度达0.2wt%后,表观粘度迅速提高;其水溶液的切力变稀行为具有明显的可逆性,表现出强的抗剪切性能.本研究中特别发现,具有微嵌段结构的共聚物其盐水溶液的表观粘度远高于纯水溶液的表观粘度,当共聚物浓度为0.3wt%、CaCl2浓度为2wt%时,溶液的表观粘度竟然提高了3个数量级,表现出独特的正性盐敏性(即遇盐变稠).

丙烯酰胺型阴离子表面活性单体的化学结构与其胶束化行为

对两种丙烯酰胺型阴离子表面活性单体(2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠,NaAMC14S;2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠,NaAMC12S)的化学结构与胶束化行为的关系进行了较深入的研究.使用紫外分光光度法测定了NaAMC14S,NaAMC12S及十二烷基磺酸钠(SDS)在水中的溶解度,同时采用表面张力法(环法)测定了它们在不同温度下的临界胶束浓度CMC;采用稳态荧光探针法测定了不同浓度的胶束聚集数与本征胶束聚集数.实验结果表明,与普通表面活性剂相比,由于丙烯酰胺型阴离子表面活性单体分子中具有两个亲水头基,在水中的溶解性能较强,故具有较低的Krafft温度;在溶液表面的饱和吸附量低,故降低水表面张力的能力较差,即表面活性差;疏水缔合的胶团较为疏松,故聚集数很小;胶束内分子间的疏水相互作用较弱,故临界胶束浓度CMC较高.

阴离子表面活性剂与聚丙烯酰胺间的相互作用

借助于表面活性剂与聚合物溶液比浓粘度和紫外光谱吸收特征的变化 ,研究了阴离子表面活性剂月桂酸钠和十二烷基磺酸钠与聚丙烯酰胺 (PAM)之间的相互作用。实验结果表明 ,在中性或弱酸性溶液中聚丙烯酰胺分子可与月桂酸钠发生氢键缔合 ,形成 PAM-C1 1 H2 3COONa聚集体 ,使 PAM大分子链上带有大量的电荷 ,从而使 PAM-C1 1 H2 3COONa混合溶液表现出聚电解质的浓度行为。在十二烷基磺酸钠与聚丙烯酰胺形成的体系中 ,只有当十二烷基磺酸钠的浓度大于临界胶束浓度时 ,通过十二烷基磺酸钠胶束与

树枝聚醚改性聚丙烯酰胺和阴离子表面活性剂的缔合行为

采用粘度法、荧光探针技术和1HNMR驰豫和自扩散方法 ,研究了树枝聚醚疏水改性丙烯酰胺共聚物 (PDAM)和十二烷基硫酸钠 (SDS)在水溶液中的相互作用 .这种共聚物含有少量的树枝聚醚 ,具有疏水性 ,容易和SDS发生相互作用 ,在表面活性剂浓度远低于临界胶束浓度 (cmc)的情况下 ,生成混合胶束状聚集体 .它们的缔合行为和溶液性质明显地取决于表面活性剂的浓度 ,随着聚合物溶液中加入SDS ,溶液粘度发生急剧变化 ,并在较低的表面活性剂浓度处出现很大的最高点 .荧光和1HNMR测定结果表明 ,这是由于在不同SDS浓度范围内 。

表面活性单体NaAMC_(14)S/丙烯酰胺共聚物的分子链微结构与疏水缔合性

在实施丙烯酰胺型阴离子表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)与丙烯酰胺(AM)水溶液均相共聚合过程中,分别通过改变AM与NaAMC14S的投料比、改变外加电解质NaCl的加入量以及引发剂的用量,制备了分子链微结构系列变化的具有微嵌段结构的共聚物NaAMC14S/AM;采用荧光探针法与表观粘度法研究了共聚物分子链微结构与其疏水缔合性能之间关系,探索了共聚物分子链中疏水微嵌段含量、疏水微嵌段长度及共聚物分子量诸微结构因数对共聚物疏水缔合性的影响.结果表明,共聚物NaAMC14S/AM的疏水缔合性随着疏水微嵌段含量的增加而增强,随着疏水微嵌段长度的增长而增强,当疏水微嵌段含量和嵌段长度一定时,共聚物的疏水缔合性随分子量的增大而增强.

丙烯酰胺类阳离子表面活性单体的合成及研究

一种可聚合的丙烯酰胺类单体与不同碳链的溴代烷反应,通过改变疏水基团碳链的长度,制得丙烯酰胺类阳离子表面活性单体。利用红外和核磁共振表征了产物的结构。同时采用表面张力法(环法)和电导滴定法测定丙烯酰氨基丙基二甲基(辛基、十二烷)十六烷基溴化(AMQC8、AMQC12、AMQC16)铵临界胶束浓度(CMC),及在临界胶束浓度时的表面张力(γCMC);同时使用紫外分光光度法测定其在水中的溶解度。实验结果表明,随着疏水基团碳链的增长,临界胶束浓度逐渐降低;Krafft温度逐渐升高。

疏水缔合聚丙烯酰胺在表面活性单体胶束溶液中的制备及其流变特性

配制了表面活性单体2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)与十二烷基硫酸钠(SDS)的胶束溶液,分别测定了强疏水单体N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)在两种胶束溶液中的增溶性能;在此基础上,于两种胶束溶液中分别进行了丙烯酰胺(AM)与C12AM的胶束共聚合,制备了疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),它们分别为二元共聚物C12AM/AM与三元共聚物C12AM/NaAMC12S/AM;测定了两种共聚物的红外光谱;采用荧光探针法与表观粘度法重点研究了它们的疏水缔合性与流变性能.结果表明,在表面活性单体NaAMC12S的胶束溶液中,可顺利地实现AM与疏水单体的胶束共聚合,由于表面活性单体也参与了共聚合,故制得的产物为三元共聚物C12AM/NaAMC12S/AM;与在SDS胶束溶液中制备的二元共聚物C12AM/AM相比,前者的疏水缔合性更强,其强疏水缔合性以强疏水单体C12AM的贡献为主,以表面活性单体NaAMC12S的贡献为辅.

新一族疏水缔合聚丙烯酰胺NaAMC_(14)S/AM与Gemini表面活性剂之间的相互作用

在水溶液中进行了表面活性单体丙烯酰胺基十四烷基磺酸钠(NaAMC14S)与丙烯酰胺(AM)的均相共聚合,制备了具有微嵌段结构的疏水缔合聚丙烯酰胺NaAMC14S/AM,合成了阳离子型Gemini表面活性剂二溴化-N,N′-二(二甲基十二烷基)己二铵(C12C6C12Br2),采用表观粘度法和荧光探针法研究了共聚物NaAMC14S/AM与Gemini表面活性剂C12C6C12Br2的相互作用.研究结果表明,疏水缔合聚丙烯酰胺NaAMC14S/AM与Gemini表面活性剂C12C6C12Br2之间存在着很强的相互作用,既存在静电相互作用,又存在强烈的疏水相互作用,表现在以下几方面:C12C6C12Br2的加入,使共聚物NaAMC14S/AM在浓度小于其临界缔合浓度(cac)时即发生分子间的缔合;C12C6C12Br2在低于其临界胶束浓度时,就与共聚物NaAMC14S/AM形成混合胶束;当共聚物的浓度为0.30%(w)时,随着C12C6C12Br2加入量的增多,共聚物水溶液的粘度会发生大幅度的增加,在最大值处粘度竟提高了3个数量级.研究还发现,共聚物NaAMC14S/AM与C12C6C12Br2之间的相互作用还与共聚物分子链中的疏水微嵌段含量有关,疏水微嵌段含量越多,NaAMC14S/AM与C12C6C12Br2之间的相互作用越强,溶液粘度增加的程度越大.

酰胺型Gemini表面活性剂的提纯与表征

以十二胺、丙烯酸甲酯等为原料经加成、酰胺化反应合成了酰胺型Gemini表面活性剂N,N′-双十二烷基己二酰胺丙酸钠(DLAP-12);采用酸化、无水乙醇-环己烷混合溶剂重结晶等工序提纯了DLAP-12;考察了混合溶剂配比、混合溶剂用量、结晶温度、结晶时间对提纯效果(以DLAP-12酸化产物N,N′-双十二烷基己二酰胺丙酸(DLAPA-12)的中和值表示)的影响。实验结果表明,采用V(环己烷):V(无水乙醇)=9的无水乙醇-环己烷混合溶剂,在m(混合溶剂):m(DLAPA-12粗产品)=11、40℃下结晶60 min,结晶2次后所得DLAPA-12的中和值为180.63 mg/g(以每克试样消耗KOH的质量计),与理论中和值接近,DLAPA-12的收率为78.68%,熔程为108 9～109.4℃。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱和核磁共振谱表征了DLAPA-12的结构。25℃时DLAP-12水溶液的临界胶束浓度为4.2×10^(-5) mol/L,表面张力为30.2 mN/m。

阳离子型温敏水凝胶的溶胀性能及其对表面活性剂的吸附行为

合成了N 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)与氯化三甲基 3 丙烯酰胺丙基胺 (DMAPAA Q)的共聚凝胶 ,分别考察了阳离子单体DMAPAA Q含量对凝胶的低临界溶解温度 (LCST)、溶胀性、溶胀动力学、再溶胀动力学等性能的影响。结果发现 ,当x(DMAPAA Q) <7 5 %时 ,随着阳离子含量的增加 ,水凝胶的溶胀度增大 ,LCST升高 ;而当x(DMAPAA Q) =37.5 %时 ,水凝胶的LCST已经消失。退溶胀动力学的研究表明 ,水凝胶 45℃时 2min内体积收缩最快 ,5min后基本达到平衡 ;而再溶胀过程中 2h内速度最快 ,5h内可达到溶胀平衡。与以往的聚电解质与表面活性剂形成 1∶1复合物有所不同 ,NIPAM与DMAPAA Q的共聚物与表面活性剂间形成了 2步吸附过程。

氧阴离子引发甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯聚合制备Y型大分子单体

A novel well-defined water-soluble macromonomer based on 2-(dimethylamino) ethyl methacry-late(DMAEMA) was synthesized by using functional initiators such as potassium alcoholate of trimethylol-propane allyl ether via oxyanion-initiated polymerization. GPC and 1H NMR studies confirmed that themacromonomers had narrow molecular weight distribution and each Poly(DMAEMA) chain contained apolymerizable allyl group. The macromonomers were highly surface active in aqueous media. They havepotential applications in preparation of surface-clean and functional latexes both as effective stabilizers andas co-monomers.

表面活性单体NaAMC_(14)S的胶束化行为对共聚合过程的影响

测定了表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)的Krafft点与不同温度下的临界胶束浓度(cmc),使NaAMC14S的浓度分别处于cmc上下,实施了NaAMC14S与丙烯酰胺(AM)的水溶液共聚合.用复合电导滴定法测定了共聚物的组成,用差示扫描量热法(DSC)测定了共聚物的热行为,采用荧光探针芘测定了共聚物水溶液的疏水缔合性,重点探索了在临界胶束浓度上下NaAMC14S与AM的共聚合机理.实验结果表明,NaAMC14S的胶束化行为对共聚合过程有很大的影响,当NaAMC14S在临界胶束浓度以上与AM共聚合时,遵循的是一种微嵌段共聚合的模式,聚合过程中共聚物的组成随转化率大幅度地变化;当NaAMC14S在临界胶束浓度以下与AM共聚合时,进行的是无规共聚合,聚合过程中聚合物的组成随时间变化比较缓慢;DSC的测试与荧光探针法的测定结果证实了上述机理.

疏水缔合型丙烯酰胺类聚合物 Ⅰ.疏水单体N-苯基甲酰胺-丙烯酰胺的合成与表征

通过异氰酸苯酯和丙烯酰胺(AM)的取代反应,制备了疏水缔合型单体N-苯基甲酰胺-丙烯酰胺(HMAM)。用红外光谱、核磁共振氢谱、质谱、元素分析和差示扫描量热仪对HMAM进行表征。结果表明,HMAM单体含有疏水和亲水基团,可用于制备新型水溶性疏水缔合型聚合物,该聚合物不溶于水和丙酮等强极性溶剂,但能溶于二甲亚砜和N,N-二甲基甲酰胺等中等极性的溶剂中。

阴离子聚丙烯酰胺的合成研究及在造纸中的应用

就阴离子聚丙烯酰胺的合成进行了研究,改变反应条件获得了不同分子量的聚丙烯酰胺。并讨论了阴离子单体含量及分子量对纸张强度的影响。

表面活性含氟单体改性PAM的制备及其絮凝性能

以IPDI、十二氟庚醇(FOH)、烯丙基聚乙二醇(APEG)合成的表面活性含氟单体(FSM)与AM、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,通过水溶液聚合制备出含氟疏水缔合聚丙烯酰胺(FPAM)。用FT-IR表征了FSM的分子结构,研究了FPAM组成对其特性黏度和造纸白水絮凝效果的影响。结果表明,FPAM分子具有强烈的缔合作用,当w(FSM)为8.0%、w(DMDAAC)为10.0%、引发剂质量分数为0.5%时,共聚物FPAM的特性黏度约为370ml/g。絮凝实验显示,透光率高达96%,CODCr去除率达到84%以上。

新型表面活性剂疏水缔合聚合物提高原油采收率的性能研究

介绍了渤海海上油田二元复合驱驱油的设计与开发方案,以新型表面活性剂(非离子型表面活性剂:DMES-14、TX-100)和疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)为主。二元复合驱驱油体系主要需要双子表面活性剂双十四酸乙二酯双磺酸盐型表面活性剂(DMES-14),疏水缔合聚丙烯酰胺以及取自海上油田平台的回注水。该体系同时对粘度和表面张力进行了研究。结果表明,该体系在不要求浓度的情况下可以达到超低界面张力2.48×10^(-3) m N/m,在油藏中粘度可达到55 m Pa;随后的岩心驱替试验表明,在水驱含水75%的状况下进行二元复合驱驱油效果可提高至38.6%以上。总之,该实验研究提供了非离子表面活性剂与疏水缔合水溶性聚合物驱油体系的实用信息以及可以在渤海海上油田进行大规模应用HAPAM。

一种无规型高分子表面活性剂制备方法

摘要本发明公开了一种无规型高分子表面活性剂的制备方法,以丙烯酰胺亲油性乙希基阴离子単体为共聚単体,通过自由基溶液共聚合制得阴高子丙烯酸酯类高分子表面活性剂.本制备方法得到的高分子表面活性剂不仅可作乳液聚合的乳化剂,还可用来乳化松香、石油树酯等.本发明可通过调节单体种类、各单体用量及多种单体的配比,制备具有不同表面活性的系类阴离子丙烯酸酯类高分子表面活性剂.本方法具有单体选择和组成范围变化广、制备过程简单等特点,其在实际工业中易于应用和推广.

含孪尾型丙烯酰胺的HAPAM在新胶束聚合体系中的制备及其疏水缔合性

以表面活性单体2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)为表面活性剂构建了新的胶束共聚合体系,实施了丙烯酰胺(AM)与N,N-二正十二烷基丙烯酰胺(DiC12AM)的胶束共聚合,制备了含孪尾型丙烯酰胺的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),该聚合物为三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM。通过控制共聚合条件,制得了微结构系列变化的共聚物;采用红外光谱法表征了三元共聚物的化学结构,用荧光探针法与表观粘度法重点研究了共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM的大分子链微结构与其疏水缔合性的关系。结果表明:新胶束共聚合体系大大简化了胶束的共聚合操作,而且由于表面活性单体进入共聚物主链,使三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM具有更强的疏水缔合性。与由单尾型丙烯酰胺N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)为疏水单体制备的HAPAM相比,由DiC12AM制得的HAPAM疏水缔合性更为显著。

梳型丙烯酰胺共聚物的合成及溶液性能

合成了新型的大单体4-乙烯苄基辛烷基酚聚氧乙烯醚(VBPOE),并用1H-NMR表征了其分子结构。以丙烯酰胺(AM)为主要原料,引入大单体VBPOE和适量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS),采用自由基胶束聚合法合成了梳型共聚物PAVA,通过FT-IR和1H-NMR对其分子结构进行了表征。加入少量的VBPOE(摩尔分率为0.5%)时,0.20g/dL的PAVA于30℃在0.0855mol/LNaCl溶液中的表观黏度为986.7mPa·s,表明共聚物具有优良的增粘和抗盐能力;0.15g/dL的PAVA水溶液在75℃的表观黏度仍达281.2mPa·s,显示了良好的抗温性能;同时PAVA具有良好的触变性能。

高分子表面活性剂P(AM-co-OPMA)的合成与表征

辛基酚聚氧乙烯醚(10)(OP-10)与马来酸酐在95℃下反应,合成了辛基酚聚氧乙烯醚马来酸单酯(OPMA);并在水溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行共聚合,获得了高分子表面活性剂P(AM-co-OPMA);考察了引发剂用量、单体组成、单体总浓度及反应温度对共聚物特性粘数与阴离子度的影响.通过红外光谱、紫外光谱、荧光发射光谱和电导滴定对共聚物结构和组成进行了表征;利用视频光学接触角测量仪分别测定了共聚物表面和界面张力.结果表明,在聚丙烯酰胺分子主链上引入OPMA链节后,不仅保持了PAM优良的增稠能力(特性粘数达764.31 mL/g),且赋予了共聚物较高的表面活性(浓度为1.5 g/L共聚物水溶液的表面和界面张力分别可达53.94 mN/m和5.41 mN/m).