改进型疏水缔合聚合物性能的实验研究

在室内对疏水缔合聚合物及一种改进型疏水缔合聚合物溶液的耐温、抗盐及抗剪切性质进行对比实验研究,同时通过放大实验对聚合物溶解的功率消耗、溶解时间及溶液的粘度进行了研究。实验表明:改进型的疏水缔合聚合物更加具有优良的耐温、抗盐及抗剪切的特性。放大实验证实改进型的疏水缔合聚合物具有优良的增粘效应,以及可以降低功率消耗、节约能源,但溶解速率有所下降。

疏水缔合聚合物的合成、表征及其溶液性能研究

采用自由基胶束聚合法,合成了一种疏水缔合型丙烯酰胺-烷基丙烯酸酯共聚物。用1HNMR谱和TEM对该共聚物进行了表征。用旋转黏度计测定了不同疏水基含量的聚合物的溶液性能,考察了温度对聚合物溶液性能的影响,同时研究了外加盐对聚合物溶液形貌的影响。

双尾型丙烯酰胺类疏水缔合共聚物的合成与表征

通过光引发自由基聚合的方式，将双尾型丙烯酰胺类疏水单体（N-苯乙基-N-十四烷基甲基丙烯酰胺， PETMAM），与丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）等水溶性单体进行共聚，制备出双尾型疏水缔合水溶性共聚物（DTHAP），来解决丙烯酰胺类聚合物耐温抗盐性以及稳定性差的难题。通过测定聚合物溶液的表观黏度作为评价其性能的主要手段，考察了丙烯酸加量、盐、表面活性剂（SDS）含量、疏水单体含量等因素对聚合物性能的影响，从而确定了比较理想的反应条件。实验中发现：丙烯酸加量和表面活性剂含量的变化会影响聚合物的临界缔合行为；盐的引入能够显著降低表面活性剂的用量，提高聚合物的增黏效果；疏水单体含量较低时[0.35%～0.45%（mol）]，聚合物可以表现出明显的增黏效果。当聚合物浓度为1 g·L^-1时，聚合物的黏度可以达到141.5 mPa·s，其临界缔合浓度（CAC）为0.75 g·L^-1左右。聚合物在120 g·L^-1的NaCl溶液和120 g·L^-1 NaCl、0.4 g·L^-1 CaCl2溶液中，80℃下老化90 d，黏度分别为47.6 mPa·s和45.9 mPa·s。采用红外光谱、扫描电镜两种手段，表征了聚合物的结构。

一种带疏水长链的水溶性偶氮引发剂的合成及端基疏水聚合物疏水缔合效应研究

以偶氮二异丁腈、十二胺为主要原料,通过Pinner反应制备了一种两端各带有12个碳烷基链的水溶性偶氮引发剂——2,2'-偶氮二异丁基十二脒盐酸盐AIBL.采用核磁氢谱、元素分析及液相色谱对AIBL进行了结构及纯度表征,采用TGA、DSC和紫外分光光度计研究了其热分解现象和热分解动力学,采用表面张力仪对其表面活性进行了测定.结果表明,所合成的引发剂AIBL具有预想的结构和较高的纯度,其热分解反应属于一级反应,热分解活化能为134.80 k J/mol,70℃下水中的半衰期约为4 h;AIBL在水溶液中具有表面活性,其临界胶束浓度为0.13 g/L,对应的表面张力为33.57 m N/m.以丙烯酰胺为单体、AIBL为引发剂制备了水溶性端基疏水聚合物SPAM.采用溴化法研究其转化率,应用乌氏黏度法、零切黏度法以及荧光探针对其缔合作用进行了研究.结果表明,AIBL具有良好的引发丙烯酰胺聚合的能力;相对于不带疏水长链的引发剂所合成的聚合物PAM,SPAM具有明显的疏水缔合效应,这说明AIBL成功地将疏水长链引入到聚合物的端基中,从而形成端基疏水聚合物.