磺基甜菜碱型两性离子聚合物pSBMA研究进展

磺基甜菜碱型两性离子聚合物(pSBMA)具有抗蛋白质非特异性吸附特性(non-fouling)、超低生物污染特性和良好的生物相容性,在生物医学领域广泛的应用于生物材料改性、医用伤口敷料及药物载体等方面,另外优异的防污性和多样化的表面接枝方法使其在膜处理及电子元件表面抗污和传导优化上显示出巨大潜力。

磺基甜菜碱型两性离子表面活性剂的合成及其聚合的研究

表面活性剂的化学结构与其物化性能密切相关,两性离子表面活性剂由于其头基阴、阳离子共价键合的特殊结构备受关注。本文以11-溴-1-十一醇和二甲胺为原料,通过甲基丙烯酰氯(MA)和丙烯酰氯(A)的醇解反应引入可聚合基团,最后与1,4-丁磺酸内酯开环反应合成了两种新型的两性离子表面活性剂SB114MA和SB114A,利用核磁共振氢谱表征其纯度较高,计算其产率均可达70%。通过与水和交联剂共混利用紫外光引发自由基聚合实现了可聚合型表面活性剂的固化成膜。红外光谱图中波数为1633 cm-1的碳碳双键在聚合后消失证实了聚合反应的发生。利用扫描电子显微镜和万能试验机表征膜的截面形貌和机械性能,结果表明制备的聚合物薄膜均相且机械性能良好,其断裂强度为2.6 MPa,断裂伸长率为9.2%。

磺基甜菜碱两性离子胍尔胶的合成及性能研究

介绍了应用环氧氯丙烷、1,3-丙基磺内酯、33%二甲胺水溶液及其胍尔胶为原料合成磺基甜菜碱两性离子胍尔胶的方法。磺基甜菜碱两性离子胍尔胶溶液中的水不溶物含量3.0%,残渣150 mg/L,与硼砂交联时间60 s,破胶时间20 min,满足配制压裂液的要求。考察了温度、磺基甜菜碱两性离子胍尔胶水溶液含量、盐品种及盐含量对其溶液黏度的影响,结果表明,温度对其溶液黏度影响很明显,高于35℃时,黏度下降非常快;两性离子胍尔胶含量越高,溶液黏度越高;盐品种及盐含量对溶液黏度影响不大。

两性离子中间层调控的纳滤膜制备及其脱盐性能

为了打破纳滤膜的渗透性-选择性上限,制备兼具高渗透通量和高截留性能的薄层复合纳滤膜,首先在水解聚丙烯腈(HPAN)基膜表面沉积聚多巴胺/聚甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(PDA/PSBMA)中间层,然后利用哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合,制备聚酰胺(PA)层;对膜的化学结构、形貌和表面特性进行表征,研究纳滤膜的性能。结果表明:中间层亲水且带负电,对膜孔未造成严重堵塞,优化了界面聚合反应界面;聚酰胺层的厚度仅为65 nm左右,聚酰胺层内部及其与支撑层之间存在大量通道,使纳滤膜纯水渗透性高达21.82 L/(m^(2)·h·bar)(1 bar=100 kPa);纳滤膜对盐的截留顺序为Na_(2)SO_(4)(98.87%)>MgSO_(4)(96.92%)>MgCl_(2)(50.14%)>NaCl(30.60%),Na_(2)SO_(4)截留率基本不受操作压力和盐浓度的影响,NaCl和Na_(2)SO_(4)的分离因子为61.42;此外,纳滤膜具有良好的抗污染性和长期稳定性,在海水淡化、饮用水净化等领域具有应用潜力。

磺基甜菜碱BS11/聚合物复合体系驱油实验研究

考察了以磺基甜菜碱为表面活性剂的SP二元和ASP三元复合体系在大庆油田条件下的岩心驱油效果。所用岩心为环氧树脂胶结石英砂均质和非均质(变异系数0.65)人造岩心。岩心水驱后分别注入0.35 PV BS11/聚合物(2.0/2.5 g/L)二元体系、Na3PO4(牺牲剂)/BS11/聚合物(4.0/2.0/2.5)三元体系、NaOH/重烷基苯磺酸钠Sy/聚合物(1.0/3.0/2.5)三元体系,再注入0.20 PV 1.0 g/L聚合物溶液,测得均质岩心复合驱采收率增值分别为25.8%,27.3%,25.7%(2个岩心的平均值),非均质岩心上分别为26.2%,27.7%,26.1%(单个岩心的测值),无碱的BS11二元体系的驱油效果与大庆油田使用的常规强碱ASP三元体系相当,加入少量Na3PO4可改善该二元体系的驱油效果。从均质岩心流出的BS11二元和三元体系,与模拟原油(黏度10 mPa.s)之间的界面张力(最低值)达到10-3mN/m。图2表2参6。

含磺酸甜菜碱两性离子共聚物P(AM-co-VPPS)的合成及盐溶液性质

4-乙烯基吡啶(4-VP)与1,3-丙烷磺内酯在80℃下反应20h,合成了4-乙烯基-1-(3-磺丙基)吡啶内嗡盐(4-VPPS);并在水溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行自由基共聚合,获得了同时含正负离子基团的磺酸甜菜碱两性离子共聚物P((AM-co-VPPS));采用红外光谱和1H-NMR对共聚物结构和组成进行了表征;进而考察了单体组成、引发剂用量、单体总浓度及反应温度对两性离子共聚物特性黏数的影响.通过考察单体投料比与共聚物组成的关系,利用Finemann-Ross和Kelen-Tudos方法,获得AM和4-VPPS单体对的竞聚率分别为2.01、8.71和1.99、8.44.共聚物溶液性质研究结果表明,P(AM-co-VPPS)在含NaCl和CaCl2的水溶液中的特性黏数都比纯水中的大,表现出明显的反聚电解质行为.特性黏数增加的程度随共聚物中4-VPPS单元的含量和水中盐浓度增加而增大;当共聚物中4-VPPS摩尔含量为10.2%时,其在1mol/LNaCl、2mol/LNaCl和2mol/LCaCl2水溶液中特性黏数与在纯水中相比,分别增加47.3%、56.7%和56.8%.

适合低渗透砂岩油层的新型磺基甜菜碱表面活性剂的研究

报道了以中部有芳环的长链烷基为亲油基的一种新的驱油用磺基甜菜碱SLB-13，给出了化学结构，讨论了亲油基最佳结构。45℃时该表面活性剂水溶液在0．05～3．0g／L宽浓度范围可产生超低（10^-3mN／m）油水界面张力。在尺寸4．5×4．5×3．0（cm）、纵向渗透率变异系数0．72、平均渗透率29×10^-3～45×10^-3μm^2的石英砂胶结岩心上，使用黏度10mPa·s的模拟油，在45℃考察了水驱之后注入0．3PV化学剂段塞提高采收率的幅度及段塞注入性和提高波及体积能力（通过Ps／Pw值即注剂注水最大压差比），结果如下。1．0和3．0（g／L）SLB-13段塞仅提高采收率4．62％和3．41％，Ps／Pw值为0．37和0．43，注入性好但不能提高波及体积；0．4HPAM（M=4．8×10^6）段塞提高采收率7．22％，Ps／Pw=1．05；3．0＋0．4、1．0＋0．4、1．0＋0．8SLB-13＋HPAM复合段塞分别提高采收率8．68％、11．74％、16．20％，Ps／Pw值分别为1．04、1．37、2．30，最佳段塞为1．0＋0．4S阻13＋HPAM。SLB-13可用于大庆低渗油藏提高采收率。表3参6。

两性表面活性剂羟基磺基甜菜碱的合成

对合成羟基磺基甜菜三的两条合成路线进行了尝试，分别用３－氯－２－羟丙磺酸我保间体法和阳离子中间体法合成了长链烷基－，酰基－和乙氧基取代酰基羟基磺基甜菜碱等６个品种。用ＧＣ，ＴＬＣ，ＩＲ，Ｈ＾１－ＮＭＲ及元素分析等多种分析手法中对中间产物和终产品进行了结构和纯度分析，主宰了在合适的反应条件下，两条反应路线均能得到高产率的羟基磺基甜菜碱。

三次采油用磺基甜菜碱的研究进展

概述了磺基甜菜碱型表面活性剂,磺基甜菜碱型表面活性剂具有优异的耐高浓度酸、碱、盐及耐高温性能,可与其他表面活性剂进行复配使用;分析了我国三次采油用表面活性剂的研究现状与趋势;综述了三次采油用磺基甜菜碱表面活性剂的合成、复配性能及其在无碱二元复合驱体系中的应用;讨论了磺基甜菜碱在实际推广中所存在的问题;并对磺基甜菜碱型表面活性剂今后在三次采油中的发展方向及应用前景进行了展望。

新型Gemini两性离子表面活性剂的合成与表征

以乙二胺、溴代(十二、十四、十六)烷、丙烷磺内酯/丁烷磺内酯为原料,合成了磺基甜菜碱型Gemini两性离子表面活性剂1,双[N-甲基-N-(十二、十四、十六)烷基-N-磺(丙、丁)基]乙二胺甜菜碱(GSBm-n);通过红外光2-谱、核磁共振和元素分析等手段,对合成的表面活性剂的结构进行表征。

新型甜菜碱两性表面活性剂的合成

本文以脂肪醇缩水甘油醚（Ｉ）为原料，经开环和羧甲基化两步反应合成了三种含有羟丙基的甜菜碱型两性表面活性剂（Ⅱ）。

两性离子表面活性剂作为共振光散射探针测定脱氧核糖核酸

将两性离子表面活性剂用于DNA的共振光散射测定.在pH值为7.96～9.40较宽的范围内,DNA与椰油酰胺丙基-2-羟基-3-磺基丙基甜菜碱(HSB)在392 nm处有稳定的共振光散射增强,其强度与DNA浓度呈线性关系,建立了一种测定DNA的新方法.线性范围为0.02～4.25 mg/L;检出限达1.5 μg/L.该法简便、快速,用于合成样品中DNA的测定,重现性好,结果满意.同时探讨了有关机理.

两性离子聚丙烯酰胺的合成

合成了一种磺基甜菜碱型两性离子单体甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丁磺酸铵盐(DMBS),并与丙烯酰胺(AM)进行自由基共聚合。以过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,在氯化钠溶液中成功地合成了两性离子聚丙烯酰胺;采用红外光谱对聚合产物的结构进行了表征;考查了不同反应条件对共聚物特性黏数的影响。确定了较佳的聚合反应条件为:引发剂用量0.04%,总单体的质量分数20%,单体配比3%,反应温度20℃,反应时间8 h。

无聚合物清洁压裂液的实验室研究

在合成长链脂肪酸衍生的甜菜碱表面活性剂的基础上 ,研究了用该表面活性剂作为无聚合物清洁压裂液的黏性行为。重点研究了该表面活性剂及压裂液黏度与质量分数、盐含量、pH值和温度的关系 ,以及压裂液的破胶性能等。实验结果表明 :该甜菜碱水溶液具有黏弹性 ,将w(甜菜碱 ) =2 %的水溶液加入w(KCl) =6 %的水溶液 ,在 10 0r/min的转速下其表观黏度达 35mPa·s;遇见烃类物质后 ,甜菜碱水溶液黏度迅速降为低于 5mPa·s。该溶液最佳适用条件 :pH=7～ 8,适用温度在 2 0～ 5

水溶性接枝聚多糖的研究 Ⅱ.丙烯酰胺对淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐接枝的影响

采用自由基溶液聚合法 ,以硝酸铈铵 (CAN) 酸为引发体系 ,研究了淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐 (DMAPS)的接枝共聚反应。考察了引发剂用量、酸度、淀粉加入量、单体浓度、温度等条件对接枝反应的影响 。

水溶性接枝聚多糖的研究 Ⅲ. 丙烯酰胺对淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐接枝的影响

采用自由基溶液聚合法 ,以硝酸铈铵 (CAN) 酸为引发体系 ,在淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐 (DMAPS)的二元接枝共聚反应的基础上 ,研究了淀粉与丙烯酰胺AM和DMAPS的三元接枝共聚反应 ,并着重比较了丙烯酰胺的加入对接枝反应条件以及接枝产物结构性能的影响。应用了红外光谱及元素分析对产物进行了结构表征 。

胡状集油田胡5-15井区天然混合羧酸盐/黄胞胶驱油先导试验

报道了在室内实验研究中得到的混合天然羧酸盐/烷基磺基甜菜碱/黄胞胶复合驱油段塞结构:预冲洗段塞,10g/LKCl溶液;前置聚合物段塞,1500mg/L黄胞胶溶液;主驱油段塞,1.5×104mg/L混合天然羧酸盐+800mg/L烷基磺基甜菜碱DSB+800mg/L黄胞胶+5×103mg/L复碱(质量比1∶1的Na2CO3+NaHCO3)溶液;后置聚合物段塞,1000mg/L黄胞胶溶液。在岩心流动实验中0.3PV主段塞在水驱基础上提高采收率18.19%。胡状集油田胡5 15井区采出程度18.48%,油藏温度86℃,地层水矿化度1.7×105mg/L,Ca2+浓度4799mg/L,Mg2+浓度830mg/L,有油、水井各5口,综合含水已达96%(92%～99%)。从2000 01 24到2001 03 20,在5口注水井中依次注入预冲洗液2920m3,前置液2920m3,主驱油液49640m3(除一口井外均不加复碱),后置液2920m3,5口油井均见效,一些油井有效期超过20个月,油井产油量增加,含水下降,自然递减降低62.7%,采油速度升高0.46%。图3表2参3。

防止生物膜生长的聚合物经过了六个月的测试

在聚氨酯中引入竣基甜菜碱基团可生成两性离子聚合物,这种材料可抵抗生物膜生长长达六个月。用这种聚合物制造医疗器械(如导管)可减少发生感染患者的人数。当微生物降落在物体表面上时,自然会形成生物膜。微生物在嵌入细胞外聚合物基质的结构化群落中累积。大约80%的人类细菌感染涉及生物膜,其结构使其对抗生素具有高度的耐受性。