对苯乙烯磺酸钠/马来酸酐/木质素磺酸钙接枝共聚物钻井液降黏剂的合成及性能评价

采用对苯乙烯磺酸钠、马来酸酐、木质素磺酸钙为原料,过硫酸铵为引发剂合成了接枝改性木质素磺酸钙降黏剂(SMLS)。利用傅里叶红外光谱对其结构进行了表征,考察了该降黏剂在淡水、盐水、钙质钻井液中的降黏作用。结果表明,SMLS通过拆散钻井液中的黏土网状结构降低钻井液的黏度和切力,降黏性能优异,在淡水钻井液、盐水钻井液和钙处理钻井液中的降黏率可分别达到80.77%、75.00%和70.50%,具有良好的抗盐性能。SMLS耐温性能好,在150℃以下的降黏作用几乎不受老化温度的影响,在经200℃老化16h后加量为0.4%的SMLS在淡水钻井液中的降黏率仍可达70%。

对苯乙烯磺酸钠聚合动力学及与丙烯酰胺共聚合的研究

采用膨胀计法研究了对苯乙烯磺酸钠(SSS)在水溶液中聚合动力学,确定了聚合速率方程,测定了聚合表观活化能,并研究了对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺(AM )在水溶液中共聚合的动力学行为,利用聚电解质———共聚物P(SSS -co -AM)与阳离子表面活性剂N ,N ,N- 三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)的复合作用,采用电导滴定法测定了共聚物的组成,从而测得了对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺的竞聚率.研究结果表明,对苯乙烯磺酸钠聚合速率方程为RP =K[M]1 .0 [I]0 .53,说明链终止为双基终止方式,引发过程与单体浓度无关;聚合表观活化能为84 . 96kJ·mol- 1 ;采用Kelen Tudos方法,求得对苯乙烯磺酸钠(SSS)和丙烯酰胺(AM)两单体的竞聚率分别为rSSS =0 . 2 7,rAM =2 . 2 1;采用Alfrey Price经验规则估算了单体苯乙烯磺酸钠的Q、e值为QSSS=0 .2 2 ,eSSS=0 .4 6 .

聚乙烯-对苯乙烯磺酸钠接枝膜制备

采用γ射线引发共辐照接枝方法，研究了丙烯酸（ＡＡ）及对苯乙烯磺酸钠（ＳＳＳ）双元混合体系对聚乙烯（ＰＥ）薄膜的接枝规律性，用一步法直接制备了聚乙烯强酸型阳离子交换膜。研究结果表明，在辐照接枝过程中， ＡＡ首先与聚乙烯反应；改善了薄膜表面的亲水性，然后 ＳＳＳ与 ＰＥ接枝共聚。通过 ＳＳＳ单一体系及双元混合体系的研究，发现 ＡＡ的存在是实现 ＰＥ 磺化的必要条件。本文系统研究了影响共接枝反应的辐照剂量、阻聚剂用量、单体摩尔比及总摩尔浓度变化等因素。并做了接枝物的ＩＲ分析及物理电化学性能测试。

丙烯酰胺/对苯乙烯磺酸钠的反相微乳液聚合

以非离子表面活性剂失水山梨醇单油酸酯(Span80)和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(Tween80)为复配乳化剂,环己烷为油相,以NaHSO3和(NH4)2S2O8为氧化还原引发剂,进行了丙烯酰胺(AM)/对苯乙烯磺酸钠(SSS)的反相微乳液聚合,研究了亲水-亲油平衡值(HLB)、油水比、乳化剂用量、温度和单体AM/SSS的比例对反相微乳液稳定性的影响.得出了反相微乳液的优化配方,并以该配方进行了反相微乳液聚合,得到了分子量为4×106的聚合物.聚合物的红外特征图谱表明,聚合物分子上有酰胺基和苯环、磺酸根存在.

甲基丙烯酸和对苯乙烯磺酸钠共聚反应动力学研究

以过硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂,研究了甲基丙烯酸和对苯乙烯磺酸钠水溶液自由基共聚合反应。采用膨胀计法得到共聚反应速率,考察了引发剂浓度、单体浓度、反应温度对共聚反应速率的影响。结果表明,随着引发剂浓度、单体浓度和反应温度的提高,共聚反应速率增大。建立了共聚反应动力学关系式,测得共聚反应表观活化能为58.97 kJ/mol。

对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石/丁苯橡胶复合材料的制备与性能研究

利用共沉淀法合成了硝酸根型水滑石(NO3-HT),将其与对苯乙烯磺酸钠(SSS)进行离子交换,制备对苯乙烯磺酸钠修饰的水滑石(SSS-HT)。用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对水滑石的结构和性能进行了表征。结果表明,经对苯乙烯磺酸钠修饰后的水滑石层间距由硝酸根型水滑石的0.8 nm扩大到了1.88 nm,对苯乙烯磺酸钠型水滑石的热稳定性有所提高。将其与丁苯橡胶(SBR)混炼,制备水滑石/橡胶复合材料。用红外光谱、硫化仪、力学性能测试仪及热重分析对其结构与性能进行了研究。实验结果表明,随着水滑石含量的增加,SBR/水滑石复合材料的焦烧时间和正硫化时间逐渐缩短且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大,同时水滑石的加入也提高了橡胶的热稳定性和力学性能。

甲基丙烯酸和对苯乙烯磺酸钠共聚反应单体竞聚率的测定

以过硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂,在水溶液中合成了甲基丙烯酸(MAA)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚物,采用化学分析法测定了不同单体配比下共聚物的组成,采用KT法及YBR计算法得到单体竞聚率,采用概率法计算了共聚物的链段分布函数。结果表明,甲基丙烯酸与对苯乙烯磺酸钠共聚的单体竞聚率分别为0.066 15和2.412。随着单体配比中MAA摩尔分数的增大,共聚物分子链上SSS链段数均长度显著降低,而MAA链段分布变化很小。

聚对苯乙烯磺酸钠添加剂的分子量对水煤浆浆体性质的影响

选用了变质程度不同的八种煤和三种不同分子量的聚对苯乙烯磺酸钠（PSS）添加剂，详细考查了该添加剂的分子量对水煤浆浆体性质的影响。结果发现，在考查PSS相对分子量的范围内（质均分子量为5．34×10^4-33．39×10^4），八种煤的水煤浆成浆性随着分子量的增大而增加，水煤浆成浆性与PSS添加剂的平均分子量的关系可归因于添加剂在煤粒上的吸附，分子量小的PSS在煤粒上的吸附量大于分子量大的PSS：PSS分子量的增加有利于水煤浆的流变性由胀性向假塑性转变；PSS分子量的增加使水煤浆的静态稳定性得到显著的改善。

在聚砜膜表面接枝聚合对苯乙烯磺酸钠及接枝膜对两种含氮杂环类农药吸附特性的研究

首先使用氯甲基化试剂使聚砜(PSF)得以氯甲基化,制得氯甲基化聚砜(CMPSF),然后流延成膜,制得CMPSF铸膜,在此基础上使CMPSF膜与乙二胺(EDA)反应,得到表面键合有EDA的氨基化膜AMPSF.在水溶液体系中加入过硫酸盐,构建氨基/过硫酸盐(—NH2/S2O82-)表面引发体系,使对苯乙烯磺酸钠(SSS)在基膜AMPSF表面发生接枝聚合,制得了接枝膜PSF-g-PSSS.较深入地考察了主要因素对膜接枝过程的影响,优化了接枝聚合条件.采用红外光谱(FTIR)、光学显微镜(OM)及称重等法对接枝膜PSF-g-PSSS进行了表征.最后,考察研究了接枝膜对抗蚜威和阿特拉津两种含氮杂环农药化合物的吸附特性.实验研究结果表明,采用—NH2/S2O82-表面引发体系,可以顺利地实施SSS在PSF膜表面的接枝聚合,接枝度随氨基化膜AMPSF表面氨基键合量的增大而增大,适宜的接枝聚合温度为70℃,溶液中适宜的过硫酸盐浓度为单体质量的0.3%.在适宜的条件下可制得PSSS接枝度为1.23mg/cm2的接枝膜.凭借强烈的静电相互作用,功能接枝膜PSF-g-PSSS对抗蚜威和阿特拉津两种含氮杂环农药可产生强烈的吸附作用.

高吸水性树脂丙烯酰胺-丙烯酸-对苯乙烯磺酸钠三元共聚物的合成

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用溶液聚合法制备出AM-AA-SSS三元共聚物。结果表明,聚合最佳条件为:AA用量10 mL,AM用量3.3 g,SSS用量0.5 g,引发剂用量0.040 g,交联剂用量0.010 g,反应温度60℃。在此条件下,试样的吸蒸馏水倍率为259 g/g,吸盐水倍率为42 g/g。

衣康酸-对苯乙烯磺酸钠共聚物的阻垢分散性能

以衣康酸(IA)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,采用水溶液聚合法合成了IA-SSS共聚物。在静态实验条件下研究了其多效性,分别评价了共聚物对CaSO4、Ca3(PO4)2垢的阻垢性能,以及稳定锌性能和对氧化铁的分散性能,并且探讨了其阻垢分散机理。实验结果表明:IA-SSS共聚物对CaSO4、Ca3(PO4)2的阻垢性能优良,阻垢率可达94.0%以上;另外还具有较好的稳定锌性能和分散氧化铁性能;共聚物中含有的磺酸基团和羧酸基团是阻垢分散性的有效基团。

对苯乙烯磺酸钠改性水滑石/SBR复合材料的制备与在过氧化物硫化体系中的性能研究

以对苯乙烯磺酸钠改性硝酸根型镁铝水滑石,将其与丁苯橡胶(SBR)混炼,制备水滑石/橡胶复合材料。用硫化仪、万能测试仪及热重分析仪对其结构与性能进行了研究。实验结果表明,在过氧化物硫化体系中,随着水滑石含量的增加,SBR/水滑石复合材料的焦烧时间变化幅度不大,最大小扭矩之差逐渐减小,且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大。其次,加入水滑石后,复合材料的拉伸强度和扯断伸长率出现先增后降的趋势,在水滑石含量为3～5%时最佳;同时水滑石的加入也提高了橡胶的热稳定性。

对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石/丁腈橡胶复合材料的制备与在过氧化物硫化体系中的性能研究

利用共沉淀法合成了硝酸根型水滑石(NO3-HT),将其与对苯乙烯磺酸钠(SSS)进行离子交换,制备对苯乙烯磺酸钠修饰的水滑石(SSS-HT)。用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对水滑石的结构和性能进行了表征。结果表明,经对苯乙烯磺酸钠修饰后的水滑石层间距由硝酸根型水滑石的0.8 nm扩大到了1.88 nm,对苯乙烯磺酸钠型水滑石的热稳定性有所提高。将其与丁腈橡胶(NBR)混炼,制备水滑石/橡胶复合材料。用红外光谱仪、硫化仪、万能测试仪及热重分析仪对其结构与性能进行了研究。实验结果表明:随着水滑石含量的增加,NBR/水滑石复合材料的焦烧时间逐渐缩短,最大小扭矩之差逐渐减小,且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大。其次,在保持甚至增加材料拉伸强度的基础上,加入水滑石能显著地提高复合材料的扯断伸长率,且在水滑石含量为5%时最佳;同时水滑石的加入也提高了橡胶的热稳定性。

对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石/顺丁橡胶复合材料的制备与性能研究

利用共沉淀法合成了硝酸根型水滑石(NO3-HT),将其与对苯乙烯磺酸钠(SSS)进行离子交换,制备对苯乙烯磺酸钠修饰的水滑石(SSS-HT)。用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对水滑石的结构和性能进行了表征。结果表明,经对苯乙烯磺酸钠修饰后的水滑石层间距由硝酸根型水滑石的0.8 nm扩大到了1.88 nm,对苯乙烯磺酸钠型水滑石的热稳定性有所提高。将其与顺丁橡胶(BR)混炼,制备水滑石/橡胶复合材料。用红外光谱、硫化仪、力学性能测试仪与热重分析仪对其结构与性能进行了研究。实验结果表明,随着水滑石含量的增加,BR/水滑石复合材料的焦烧时间和正硫化时间逐渐缩短且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大,同时在保持复合材料的热稳定性的基础上,加入经过有机修饰后的水滑石对复合材料的力学性能有着显著的提高。

对苯乙烯磺酸钠对涂料印花粘合剂性能的影响

为了制备粒径在纳米级的涂料印花粘合剂,本文在聚合中以反应性乳化单体对苯乙烯磺酸钠(SSS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和平平加O(O-5)为复合乳化剂,SSS一方面起着乳化剂的作用,另一方面又可以作为单体参与聚合反应。通过对乳液及其胶膜性能测试、粒度分析以及涂料印花应用试验等手段,研究了SSS对乳液及胶膜性能的影响。结果显示,本文合成的粘合剂乳液用于涂料印花,织物获得了良好的摩擦牢度和水洗牢度,并且手感柔软。

对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石/丁腈橡胶复合材料的制备与性能研究

利用共沉淀法合成了硝酸根型水滑石(NO3-HT),将其与对苯乙烯磺酸钠(SSS)进行离子交换,制备对苯乙烯磺酸钠修饰的水滑石(SSS-HT)。用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对水滑石的结构和性能进行了表征。结果表明,经对苯乙烯磺酸钠修饰后的水滑石层间距由硝酸根型水滑石的0.8 nm扩大到了1.88 nm,对苯乙烯磺酸钠型水滑石的热稳定性有所提高。将其与丁腈橡胶(NBR)混炼,制备水滑石/橡胶复合材料。用红外光谱、硫化仪及热重分析对其结构与性能进行了研究。实验结果表明,随着水滑石含量的增加,NBR/水滑石复合材料的焦烧时间和正硫化时间逐渐缩短且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大,同时水滑石的加入也提高了橡胶的热稳定性。

分散聚合法制备抗盐耐温性丙烯酰胺-对苯乙烯磺酸钠共聚物

以丙烯酰胺(AM)为主体、对苯乙烯磺酸钠(SSS)为功能单体,采用分散聚合法合成了P(AM-SSS)———驱油剂。利用检测产物相对分子质量和单体转化率的手段考察了影响共聚反应的各因素和变化规律,并通过测试P(AM-SSS)盐溶液表观黏度的方法对产品进行了综合的抗盐耐温性能评价。P(AM-SSS)合成的较佳条件:V(叔丁醇)∶V(水)=1∶1、初始单体含量w(AM+SSS)=20%(基于体系质量)、w(聚乙烯吡咯烷酮)=6%(基于单体总质量)、w(过硫酸钾)=0.25%(基于单体总质量)、w(SSS)=15%(基于单体总质量)、75℃、6h;在此条件下合成的P(AM-SSS)的相对分子质量最大,单体转化率最高且具有较优异的抗盐耐温性能。

对苯乙烯磺酸钠功能化聚砜接枝膜的制备及对Pb^(2+)的吸附特性

采用相转化法制得氯甲基化聚砜(CMPSF)不对称多孔基膜,以乙二胺对基膜进行化学改性,利用—NH2/S2O82-表面引发体系,使单体对苯乙烯磺酸钠(SSS)接枝聚合,制得多孔接枝膜PSF-g-PSSS。通过静态吸附法研究接枝膜对重金属离子Pb^(2+)的吸附性能。结果表明,在温度70℃,过硫酸铵的浓度0.4%的条件下反应18 h时,聚合物PSSS的接枝度最大,为0.7 mg/cm^2。凭借强烈的静电相互作用,接枝膜PSF-g-PSSS对重金属离子Pb^(2+)表现出强的吸附能力,饱和吸附容量高达0.83 mmol/cm^2。

对苯乙烯磺酸钠类聚合物改性硝酸铵的研究

为了抑制硝酸铵在常压下随着温度变化晶型发生转变,提出了一种在使用温度范围内抑制或防止AN发生相转变的实现方案。该方法借助在硝酸铵中添加不同聚合物,采用差式扫描量热法(DSC)表征加入聚合物后硝酸铵的晶变现象。结果表明,聚对苯乙烯磺酸钠-丙烯酸十二酯-N,N-二甲基二烯丙基氯化铵改性的硝酸铵不出现III^II相变峰,在53℃左右的相变受到削弱。聚丙烯酸钾完全消除了硝酸铵的IV^III相变峰,将其III^II相变峰提高到103.24℃。聚合物对AN相转变的影响在于其可加强氢键网络并阻碍AN分子中NO3-的转动。

单电子转移活性自由基聚合制备星形丙烯酰胺-对苯乙烯磺酸钠共聚物

以丙烯酰胺(AM)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,四氯化碳(CCl_4)为引发剂,以铜粉/三(N,N-二甲基氨基乙基)胺(Cu^0/Me_6-TREN)为催化剂,采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)方法,在25℃水溶液中制备了四臂星形二元共聚物P(AM-SSS)。采用红外光谱法、核磁共振对合成的共聚物进行分析表征,并考察了催化体系用量、引发剂用量、引发温度及功能单体AM与SSS的用量等因素对聚合物黏均分子量M_η的影响,同时测定了不同浓度盐溶液中聚合物溶液的表观黏度。结果表明:在引发温度25℃、单体AM与SSS的摩尔比为680:20、引发剂质量分数0.068%、催化体系占单体的质量分数为0.7%的条件下,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到176万,聚合反应产率最高可达89%;此外,与Mg^(2+)相比,Na^+对该聚丙烯酰胺表观黏度的影响更为显著。