热引发聚合方法制备抗240℃水泥浆降失水剂

针对现有水泥浆降失水剂耐高温性能不足的问题,以高温热引发聚合方法替代传统水溶液引发剂聚合方法,设计并合成了抗温为240℃的三元水泥浆降失水剂HTFLA-A。通过实验确定了HTFLA-A的最佳合成条件:水与单体总质量比1∶1,控制温度为150℃,体系pH值为9,反应时间为32 h。并采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(DSC/TGA)及核磁共振谱对HTFLA-A进行了表征。结果表明,HTFLA-A为目标预期产物,在439℃时的热失重仅为23.80%,这是由于高温合成过程中去除了单体中不稳定结构和有机合成过程中副反应产物,提升了高分子材料的抗温性能。对HTFLA-A的性能评价结果表明,当HTFLA-A加量为1.2%,可将水泥浆在180~240℃、6.9 MPa时API失水量控制在50 mL以内。

苯乙烯热引发本体聚合的动力学研究 1 转化率与时间的关系

基于三段聚合模型 (TSPM) ,研究了 10 0— 2 0 0℃苯乙烯 (St)热引发本体聚合。结果表明 ,TSPM同样适用于描述 St热引发本体聚合。用文献中发表的大量实验数据进行 TSPM标绘表明 ,由低转化阶段向凝胶效应阶段转变时的临界转化率 x1与聚合温度无关 ,为一定值 ,大致等于 0 .5。同时 ,聚合各阶段的表观速率常数可用阿累尼乌斯 (Arrhenius)方程关联。用得到的表观速率常数计算方程和 x1,对转化率与时间关系进行了计算 ,并与文献中发表的大量实验数据作了比较。结果表明 。

苯乙烯热引发本体聚合的动力学研究 2 数均分子量

基于提出的自由基本体聚合三段聚合模型以及双分子热引发机理 ,进一步导得了苯乙烯热引发本体聚合时数均分子量的计算方程。同时 ,通过对已有文献中的数据进行关联 ,获得了不同聚合温度条件下聚苯乙烯数均分子量的通用计算方程。分析获得的方程 ,可以认为 ,对于自由基本体聚合 ,由低转化阶段至凝胶效应阶段 ,链增长反应速率常数 kp和向单体的链转移反应速率常数 ktr,m或向单体的链传移常数 Cm维持不变 ,且 Cm与聚合反应温度无关。此外 ,结果表明 ,在低转化阶段 ,数均分子量不随转化率改变 ,仅与聚合反应温度有关。但在凝胶效应阶段 ,分子量随转化率改变而变化 ,且反应温度越高 。

嵌段共聚物电解质的制备及其电化学性能

通过设计聚合物分子结构,采用热引发自由基聚合方法合成聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的二嵌段共聚物电解质PEGMEMAm-GMAn-Br(PGA-Br),并研究其电化学性能。结果表明:将PGA嵌段或接枝到聚合物电解质上,可提高聚合物电解质的离子电导率,室温下的离子电导率达1.05×10^(−4)S·cm^(−1)。同时,PGA-Br嵌段共聚物电解质具有较低的玻璃化转变温度(-65℃)、较高的热分解温度、较宽的电化学稳定窗口(5.1 V)和阻燃特性。PGA-Br共聚物电解质组装下的固态Li|Li对称电池具有增强的电极/电解质固-固界面,可实现金属锂均匀沉积,有效抑制锂枝晶的生长。在0.1 C倍率下,基于PGA-Br嵌段共聚物电解质组装的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)|PGA-Br|Li固态全电池可实现较高的首周放电比容量(160.1 mAh·g^(−1)),且循环100周次后容量保持率高达91.5%,库仑效率稳定在98.5%以上。

环氧磷酸缓凝剂研发及抗220℃常规密度水泥浆综合性能

针对油井水泥常用缓凝剂在200℃以上稠化时间不稳定问题,笔者以官能团和聚合物功能结构为基础,对抗高温缓凝剂进行分子结构设计。以AMPS、SAS、NVP、AM和环氧丙基磷酸5种单体制备了一种五元抗高温缓凝剂NPAAS-1。采用红外光谱、热重分析以及核磁共振H谱对NPAAS-1进行表征。结果表明,缓凝剂NPAAS-1为预期产物,300℃时失重仅为22.30%。通过其性能评价可知,NPAAS-1在200℃以上具有很好的缓凝性能,且稠化时间与加量呈线性关系。在220℃下,缓凝剂加量为3.5%时,稠化时间为297 min;加量为4.5%时,稠化时间为530 min。可以实现对超高温环境下水泥水化速率的有效控制。

连续管式反应器中降黏型聚羧酸减水剂的合成及性能

以异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(IPEPPG)、2-甲基-2-(丁基三硫代碳酸酯基)丙酸(BTMP)和马来酸酐为主要反应原料,在连续管式反应器中利用热引发可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合,合成了1种窄相对分子质量分布的降黏型聚羧酸减水剂VR-PCE-TR。采用1HNMR、FTIR和GPC对VR-PCE-TR进行了表征,考察VR-PCE-TR对混凝土的工作性能和流变性能的影响,并与釜式反应器中采用常规水相自由基聚合制备的降黏型聚羧酸减水剂进行了性能对比。结果表明,当减水剂溶液质量分数为10%时,VR-PCE-TR具有最低表面张力(30.65 mN/m);当减水剂质量分数为0.8%时,VR-PCE-TR对水泥颗粒具有更高的吸附量(2.803 mg/g);在减水剂掺量(以水泥质量计,下同)0.13%时,掺加VR-PCE-TR后的水泥浆体具有更好的分散性和分散保持性;当减水剂掺量为0.4%时,掺加VR-PCE-TR后的水泥净浆具有更小的屈服应力(1.3 Pa)和更低的塑性黏度(0.26 Pa·s)。连续管式反应器避免了物料除氧步骤,能够保持聚合控制性和聚合反应速率,因此,制备的VR-PCE-TR具有更窄的相对分子质量分布(多分散性指数为1.19),进而有更好的降黏效果和应用性能。

聚天冬氨酸阻垢剂的制备及性能评价

聚天冬氨酸具有较好的阻垢效果。采用热引发聚合,以马来酸酐、氯化铵为原料,制备了绿色阻垢剂聚天冬氨酸,通过正交实验确定了最佳合成条件,并对其进行了性能评价。最佳合成条件为:马来酸酐和氯化铵的摩尔比为1∶1.2,反应温度为140℃,反应时间为5h。

2,4-二氯苯氧乙酸分子印迹整体柱的制备、表征及色谱性能研究

以2,4-二氯苯氧乙酸分子为模板,甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲苯和十二醇为混合致孔剂,采用热引发原位聚合法制备了作为高效液相色谱固定相的分子印迹整体柱。用红外光谱、扫描电镜、比表面积分析法对聚合物进行了表征。考察了模板分子在不同条件下合成的印迹整体柱及空白整体柱上容量因子的变化规律,同时探讨了流动相中甲醇的体积分数、pH值、流速对印迹整体柱分离性能的影响。结果表明,在优化的合成条件下制备的分子印迹整体柱可在15 min内分离2,4-二氯苯氧乙酸及其类似物苯氧乙酸,分离度为1.52。对柑桔提取液进行了分离测试,结果满意。

基于窄内径多孔层毛细管开管柱的纳流高效液相色谱用于N-衍生化氨基酸对映体的分离

窄内径多孔层毛细管开管柱(NPLOT柱)在生命科学领域,特别是单细胞分析领域具有较好的应用前景。本研究采用原位热引发聚合法来制备窄内径奎尼丁类手性固定相多孔层开管柱,在6μm i.d.的毛细管中制备有机聚合物多孔层,考察了不同热聚合时间(3、6和9h)对NPLOT柱形貌的影响,热聚3h和6h制备的NPLOT柱形貌均一,多孔层厚度分别为103±51nm和210±51nm。将热聚合3h制备的NPLOT柱用于纳流高效液相色谱分离N-衍生化氨基酸对映体,在2min内即可实现基本分离,消耗的样品量仅为皮升级别。该研究将为单细胞分析提供研究手段。

大庆石化高腈SAN树脂技术开发成功

大庆石化公司化工三厂自主研发的热引发本体聚合高腈SAN树脂生产技术，顺利通过集团公司专家组评审。板材级ABS树脂广泛应用于冰箱内胆、飞机、汽车零部件，并代替部分金属应用于轴承及防磨损零部件上。高腈SAN树脂正是生产板材ABS树脂的主要掺混原料，具有优异的尺寸稳定性、耐候性、耐热性、耐油性、刚性、抗震动性和化学稳定性。

锂离子电池聚合物电解质研究进展

聚合物电解质因其良好的机械性能和室温离子电导率而受到广泛研究和应用，本文介绍了锂离子电池聚合物电解质最新进展，对不同聚合物电解质基体进行分类，包括常见的PEO，PAN以及近几年研究热点PMMA，PTFE．总结了其优缺点。简要介绍了阻燃电解质的性能。主要关注了目前凝胶聚合物电解质的制备工艺以及面临的诸多待解决的问题，同时展望了未来凝胶聚合物电解质的发展前景和研究方向。