稳态和动态荧光研究疏水缔合共聚物P(AM/POEA)的自缔合行为和聚集体

应用稳态和动态荧光光谱方法 ,包括荧光探针、标记荧光和荧光淬灭等研究了共聚物P(AM/POEA)在水溶液中的自缔合性质 .这种共聚物由丙烯酰胺 (AM)和少量疏水单体 2 苯氧乙基丙烯酸酯 (POEA)组成 .实验结果表明这类共聚物的自缔合行为和聚集体结构主要取决于聚合物的链结构和浓度 .由胶束共聚合方法得到具有多嵌段结构的共聚物 ,它们容易发生疏水缔合 ,并产生很强的增粘作用 ,而由普通共聚合方法得到的无规共聚物却没有这些性质 .同时这类聚合物的缔合类型及其增粘能力也直接与共聚物中的疏水体含量相关 ,随疏水体含量增加 ,由于分子间和分子内缔合的竞争 ,出现粘度先增后降的现象 .在荧光研究的基础上提出了多分子聚合物聚集体的结构模型 ,它随聚集体浓度增加 ,进一步形成多联聚集体和网状结构 .同时还观察到聚集体中疏水体有序排列现象 .

反相乳液聚合法制备疏水缔合共聚物

以十六烷基二甲基叔胺和氯丙烯为原料合成了十六烷基二甲基烯丙基氯化铵（C16-DMAAC），接着以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）和C16-DMAAC为共聚单体，通过反相乳液聚合得到疏水缔合共聚物P（AM／C16-DMAAC／AMPS）。利用IR和。HNMR方法分析了共聚物的结构，考察了C16-DMAAC用量对乳液聚合的影响，研究了聚合物溶液的黏度行为及其影响因素。表征结果显示，制备P（AM／C16-DMAAC／AMPS）时，CrDMAAC适宜的用量为10％（W）（基于反应单体的质量）；P（AM／C16-DMAAC／AMPS）中含长链疏水单体和两性离子结构，分子间的疏水缔合作用表现出较好的增黏效应，具有明显的抗盐性能：在温度较高时．含表面活性剂的P（AM／C16—DMAAC／AMPS）溶漓昂示竹鼻的溻增黏特席．

疏水缔合共聚物P(MPEGA-DMAEMA)的合成与性能评价

以甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGA)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用反相微乳液法合成了一种疏水缔合型共聚物P(MPEGA-DMAEMA)。采用FT-IR、1 H NMR、GPC手段对合成的共聚物进行结构表征,并评价了其水溶液性能。结果表明,合成的共聚物P(MPEGA-DMAEMA)具有较好的耐盐性;其水溶液表观黏度随剪切速率的增加急剧下降,呈现出假塑性流体的特点,剪切作用恢复后,表观黏度回升;共聚物质量分数一定时,其水溶液表观黏度随其中的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)质量分数的增加急剧下降。

孪尾疏水缔合共聚物P(AM/NaAA/DiC_6AM)盐水溶液在中高温下的粘度

在十二烷基硫酸钠 (SDS)存在下进行胶束聚合 ,采用先加碱共聚后水解的方式 ,改变表面活性剂、疏水单体摩尔比 (SMR) ,疏水单体摩尔分数为 0 .372 % ,由丙烯酰胺 (AM )、N ,N 二己基丙烯酰胺 (DiC6AM )合成了孪尾型疏水缔合三元共聚物P(AM/NaAA/DiC6AM) ,理论水解度 15 %。介绍了合成过程。考察了不同SMR(12 .5 0～ 10 0 .0 )下得到的共聚物水溶液 85℃ ,7.34s-1下的 (表观 )粘度 ,共聚物浓度一般为 2 .0 g/L。共聚物的水溶性随SMR的增大而改善 ,SMR≥ 13.36时溶于标准盐水 (含Ca2 + 、Mg2 + 、HCO-3 ,矿化度 19334mg/L) ;疏水单元平均序列长度NH 和Huggins常数KH 随SMR增大而减小 ,SMR =10 0 .0时KH 趋近HPAM的值。浓度 0 .5～ 5 .5 g/L范围的共聚物标准盐水溶液粘度曲线 ,随SMR增大移向高浓度低粘度方向。随NaCl浓度 (2 0～ 2 0 0g/L)或CaCl2 浓度 (2～ 10 g/L)增大 ,共聚物水溶液粘度先降低 ,后升高 ,出现增粘效应 ,SMR越小 ,增粘效应越强。外加SDS在一定浓度范围对共聚物标准盐水溶液产生增粘效应 ,SMR越小 ,增粘效应越强。共聚物标准溶液粘度在 35～ 80℃范围随温度升高而降低 ,在 0～ 12 2s-1范围随剪切速率增大而降低。对实验结果作了解释。图 6表 2参 10。

丙烯酰胺/丙烯酸钠/N-辛基丙烯酰胺疏水缔合共聚物的合成及水溶液性能研究

利用酰卤的胺解反应制备了疏水单体N-辛基丙烯酰胺(C8AM),并对其结构进行了表征。以氧化还原体系为引发剂,采用胶束聚合方法制备了疏水缔合水溶性共聚物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N-辛基丙烯酰胺)。研究了盐水溶液中疏水单体含量对特性粘数和Huggins常数的影响,以及聚合物浓度、表面活性剂含量、无机电解质NaCl和CaCl2含量、温度及剪切速率对聚合物水溶液表观粘度的影响。结果表明,随疏水基团含量增加,特性粘数[η]减小、Huggins常数增大;共聚物亚浓溶液的表观粘度随疏水基团含量的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低,共聚物在NaCl、CaCl2盐水溶液中出现盐增粘现象。

荧光淬灭法研究疏水缔合共聚物(PAM-b-PPOEA)_n自组装聚集数

运用荧光淬灭技术,包括稳态荧光淬灭法(SSFQ)和时间分辨荧光淬灭法(TRFQ),研究了疏水缔合水溶性丙烯酰胺2苯氧基丙烯酸酯多嵌段共聚物[P(AM POEA)]在水溶液中自组装的聚集数.这类聚合物在水溶液中易形成胶束状聚集体,探针芘分子和淬灭剂二苯酮增溶于疏水微区,荧光测定结果很好地符合Poisson淬灭模型.实验结果表明聚合物链结构、聚合物浓度和无机盐对聚集体的尺寸具有重要影响.聚合物自组装聚集数NA随疏水单体含量的增加和疏水嵌段长度的减小而增大,同时也随聚合物浓度和NaCl浓度增加而增大.另外对聚合物链结构、聚集数和溶液粘度的相互关系进行了讨论.

疏水缔合两亲共聚物的溶液性质及其在天然气水合物压裂中的应用

本文合成了新型疏水缔合两亲共聚物,并对其在溶液中的聚集行为和流变特性进行探究。结果表明:随着两亲单体含量的增加,共聚物表现出更低的临界缔合浓度(CAC),可形成更大聚集数的聚集体,在25℃,剪切速率170 s^(-1)下,0.5%共聚物HPAE10-1溶液黏度达205 m Pa·s;触变实验表明疏水缔合作用形成了可逆的网状结构,这种网状结构使共聚物溶液具备了优异的黏弹性能,高频时表现出较高的储能模量和损耗模量;探索了HPAE10-1/有机锆组成的压裂液体系在天然气水合物压裂中的应用性能,发现其对不同粒径的支撑剂都具有良好的悬浮效果、有较低的滤失量,加入破胶剂后在125 min内可使压裂液黏度降低到5 m Pa·s。

疏水缔合耐温抗盐聚丙烯酰胺共聚物的研究现状

随着油气勘探开发的需要,对油田化学处理剂的耐温、抗盐性能要求越来越高。因此必须对水解聚丙烯酰胺进行改性,其中研究较多的是对疏水缔合水溶性聚合物的研究。疏水缔合水溶性聚合物是指在聚合物亲水性大分子链上引入少量疏水基团的一类水溶性聚合物。疏水改性的聚丙烯酰胺的大分子链上含有许多带电基团与疏水基团,分子内电性斥力与极性基团的水化作用使大分子主链呈疏松伸展状态。当聚合物浓度达到临界缔合浓度时,大分子链交联,形成具有一定强度的空间网状结构,使流体力学体积增加,增粘能力增强,而且该空间网状结构受无机盐影响小,抗温能力强。介绍了国内外耐温、抗盐改性的疏水缔合聚丙烯酰胺共聚物的研究现状。

疏水缔合三元共聚物的合成与性能研究

以AM、AMC14 S、AA为单体采用水溶液聚合的方法 ,合成了疏水缔合AM -AMC14 S -AA三元共聚物。考察了单体含量、反应温度对聚合物溶液流变性能的影响。研究结果表明 :该缔合聚合物具有良好的耐温、抗盐性能与很好的增粘效果 ,可以满足高温、高矿化度油藏驱油的要求。

PABA疏水缔合水溶性共聚物溶液的合成与性能研究

本文根据高分子的分子设计原理 ,合成了带苯基的疏水单体N 苯基对正丁基丙烯酰胺 (BBAM )。采用自由基胶束共聚的方法制备了水溶性丙烯酰胺 N 苯基对正丁基丙烯酰胺 (BBAM)疏水缔合型共聚物 (PA BA)。研究了共聚物溶液的性能及影响因素。结果表明 ,随共聚物溶液浓度的增加 ,在临界缔合浓度以上 ,分子间缔合大量形成 ,水溶液表观粘度迅速增加 ,表现出明显的疏水缔合行为。

疏水缔合AM/AMPS/MJ-18三元共聚物的合成

采用反相乳液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(MJ-18)为原料,合成了疏水缔合AM/AMPS/MJ-18三元共聚物,考察了反应条件对乳液稳定性、单体转化率、共聚物特性粘数及抗盐性的影响。确定了最佳合成条件:反应温度25℃,过硫酸铵/亚硫酸氢钠引发剂加量(以水相质量计)0.15%,Span-80/ Tween-80复配乳化剂加量(以油相质量计)6%,油水体积比1:1,体系pH值7～9,单体总加量(以水相质量计)50%,其中疏水单体MJ-18含量0.6%。

改性聚丙烯酰胺水溶液的疏水缔合性质

合成了一种疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物,使用荧光光谱法并结合紫外及流变性实验,对制备的疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物在水溶液中形成疏水微区、超分子聚集体及空间网络结构进行了研究,并用扫描电子显微镜证实了溶液中网络结构的存在.

聚己内酯大分子单体接枝丙烯酰胺共聚物的合成与表征

首次制备了末端为双键的功能化聚己内酯(PCL)大分子单体(AECL);AECL与丙烯酰胺(AM)在过硫酸钾引发剂作用下进行水溶液自由基聚合反应,合成了接枝PCL侧链的水溶性新型聚丙烯酰胺共聚物(PAM-g-PCL),其结构经1H NMR,IR和元素分析表征。PAM-g-PCL的特性粘数为3.4dL·g-1～5.3dL·g-1。

疏水缔合物在粘表面吸附特性的研究

目前国内外围绕疏水缔合水溶性共聚物的研究主要集中在其分子结构,合成以及溶液性能等方面,而有关疏水缔合水溶性共聚物与粘土相互作用的研究非常少。本实验主要研究疏水缔合水溶性共聚物在蒙脱土上的吸附规律。研究影响吸附的因素有疏水缔合水溶性共聚物的浓度、无机盐的浓度、pH值、温度等。