荧光探针研究温敏大分子单体在水溶液中的热缔合行为

通过芘荧光探针研究了基于双丙酮丙烯酰胺(DAAM)的新型温敏大分子单体在溶液中的热缔合行为。结果表明,温敏大分单体的临界缔合浓度(CAC)取决于丙烯酰胺(AM)与DAAM的组成比。DAAM的比例越大,CAC就越低;随着温敏大分子单体中DAAM的含量、大分子单体浓度和溶液pH的增加,芘的I1/I3值降低,疏水缔合作用增强,且温度越高,I1/I3值越低,呈现明显的热缔合行为。温敏大分单体的热缔合行为随组成、浓度和pH变化的这种性质有可能在新型温敏聚合物及凝胶的合成设计上获得应用。

热缔合型阳离子纤维素的制备及性能

以羟乙基纤维素(HEC)、正丁基缩水甘油醚(BGE)和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,通过改变纤维素衍生物亲水基和疏水基的比例调控亲水-亲油平衡的方法制备了热缔合型阳离子纤维素(TACC)。首先,HEC与BGE反应制备了疏水化纤维素(HBPEC);然后,HBPEC与不同质量的GTA反应制备了4种不同GTA取代度的热缔合型阳离子纤维素(TACC)。采用FTIR、1HNMR、元素分析对TACC进行了表征,证实TACC上已成功接枝了BGE和GTA。考察了GTA取代度、TACC质量浓度、NaCl浓度及剪切速率对TACC温敏增稠性能的影响。结果表明:40℃下,当GTA的取代度从0.12增加到0.32时,15 g/L的TACC水溶液的最大黏度(ηmax)从13 mPa·s增大到54 mPa·s,最大与最小黏度比(ηmax/ηmin)从1.5增加到7.0,与最大黏度对应的温度(Tmax)从25℃升高到40℃;TACC浓度的增大使水溶液黏度及温敏增稠性能提高;相反地,NaCl浓度的增加会使TACC水溶液的黏度和温敏增稠性能降低,且会使Tmax减小。

温敏性共聚物P(DMA-co-DAAM)的合成与热缔合行为研究

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为共聚单体,在水溶液中采用常规自由基聚合以K_2S_2O_8-Na_2SO_3双氧化还原体系为引发剂,合成了一系列具有最低临界溶解温度(LCST)的温敏性聚合物P(DMA-co-DAAM).采用紫外可见分光光度计、动态光散射、芘荧光探针法和变温核磁共振氢谱等多种手段研究共聚物在不同温度下的溶液结构,结果表明共聚物P(DMA-co-DAAM)具有明显的热致缔合行为,在低温下聚合物以单链形式溶解,温度升高超过LCST之后由于P(DMA-co-DAAM)分子链上DAAM侧基发生亲水-疏水性变化,部分疏水链段缔合形成微相分离的胶束聚集体.进一步的研究还表明通过改变共聚物组成和溶液浓度能够有效调节共聚物溶液的缔合转变温度,共聚物P(DMA-co-DAAM)的LCST值与DAAM含量成很好的线性关系,DAAM含量越高LCST温度越低.采用常规自由基聚合所带来的链间异质性以及分子量的多分散性等特点并没有显著影响共聚物P(DMA-co-DAAM)的温敏性.

热增稠型智能凝胶的研究进展、应用及展望

着重介绍热增稠型水凝胶的设计、制备方法及热缔合机理,并对其应用前景作了简单的评述;同时展望了热增稠凝胶在油田开发中的应用。

基于聚醚的热增黏接枝聚合物的合成及性能

聚合物水溶液黏度通常会随温度升高而降低。为了解决高温下聚合物溶液的增黏难题,文中利用聚醚(F127)分别与丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝共聚,得到了系列热增黏聚合物。考察了聚合条件、聚合物浓度、亲水单体的性质对聚合物溶液热增黏能力的影响。结果表明,聚合物浓度越高、聚合物相对分子质量越高,聚合物的热增黏性能越好,热缔合温度也越低。

HPAM-g-P(NIPA-co-DMAM)的合成与温敏行为

利用端基转换法合成了不同组成及相对分子质量的端丙烯酰胺基聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)[poly(NIPA-co-DMAM),PID]大分子单体;与丙烯酰胺聚合后再水解,得到以PID为侧链,浊点在37～63℃的接枝共聚物[HPAM-g-P(NIPA-co-DMAM),HGPID]。利用1HNMR及端基分析等对大分子单体和接枝物的组成及结构进行了表征;考察了接枝共聚物侧链的组成和链长、共聚物质量浓度和外加盐浓度等因素对其水溶液的热敏特性及温敏增稠性的影响。