聚[丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸]/蒙脱石三元复合高吸水性树脂的合成与性能研究

采用反相悬浮聚合法合成了聚[丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)]/蒙脱石三元复合高吸水性树脂,研究了反应温度、中和度、交联剂用量、引发剂用量、AMPS用量、蒙脱石添加量等对树脂吸水性能的影响。结果表明,加入30％的AMPS和10％的蒙脱石后,产品后处理容易,吸水率达到827 g/g,吸盐水率达到126 g/g,与聚丙烯酸钠高吸水性树脂相比,吸水速度提高约30％,保水率提高约20％,且具有很好的凝胶强度。IR谱图表明AMPS参与了聚合反应,并初步表示聚丙烯酸(盐)已接枝在蒙脱石表面上。

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠/全氟己基乙基甲基丙烯酸酯三元共聚物的疏水缔合性质

采用胶束聚合法制备了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠/全氟己基乙基甲基丙烯酸酯三元含氟碳基团的水溶性疏水缔合共聚物,用傅里叶变换红外光谱对该共聚物的结构进行了表征,用热重分析研究了它的热稳定性。表面张力测定结果表明,该共聚物在临界胶束浓度处的表面张力达到33.7mN/m;溶液的表观黏度测定结果表明,该共聚物具有较好的缔合性质和耐温耐盐性能;动态激光光散射表征结果显示,该共聚物聚集体的平均流体力学半径(Rh)随温度的升高而增大,在钙离子存在时,该共聚物聚集体的Rh随钙盐溶液质量浓度的增加变化不大,表明其具有较强的抗钙能力。

丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的合成及阻垢性能

以水为溶剂,采用可逆加成断裂自由基聚合(RAFT)方法,合成了不同相对分子质量的丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物(PAA-PAMPS),考察了PAA-PAMPS对碳酸钙、磷酸钙垢的阻垢性能。结果表明,同样条件下,用RAFT法合成的PAA-PAMPS共聚物对碳酸钙垢、磷酸钙垢的阻垢效果明显优于不可控自由基聚合合成的PAA-PAMPS样对2者的阻垢效果,尤其是对磷酸钙具有明显的阻垢效果,当Mn≈5 000、n(AA):n(AMPS)=9:1的PAA-PAMPS,其用量为8 mg.L-1时对磷酸钙的阻垢率达90%以上。

聚丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸吸水树脂的制备

采用反相乳液聚合法制备丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸二元共聚物吸水树脂,考察了聚合过程中搅拌速率、油水相质量比和乳化剂用量等因素对吸水树脂粉末粒径的影响,并采用红外光谱对吸水树脂的分子结构进行了表征。结果表明:搅拌速率600 r.min-1,油水质量比1.8∶1时,合成的吸水树脂粒径最小,粒径分布最窄;乳化剂质量分数9%时,能满足对吸水树脂粒径和粒径分布以及乳液稳定性的要求。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/马来酸酐/丙烯酸甲酯共聚物阻垢特性的研究

以马来酸酐(MAH)、丙烯酸甲酯(MA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)三种单体为原料,以过硫酸铵和次亚磷酸钠为引发剂,合成阻垢效果最佳聚丙烯酸类共聚物。并对阻垢效果最佳聚合物工作条件依赖性的实验表明:阻垢效果最佳聚合物在低投加量时阻碳酸钙垢、硫酸钙垢和磷酸钙垢的效果优异,且在p H≤9.5的情况下,阻垢性能良好。

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物合成的逐级放大及其性能的研究

采用水溶液聚合法,选用(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化-还原引发体系,以乙二胺四乙酸二钠、尿素为助剂,进行了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)共聚物合成的逐级放大实验,考察了共聚反应的放大效应及其对共聚物溶液表观黏度的影响。实验结果表明,从0.2 L小试放大到5 L模试时存在一定的放大效应,所得共聚物溶液的表观黏度降低约3.0 mPa.s,从5 L模试放大至50 L模试和1 m3中试时放大效应不明显;在95℃、矿化度为10 000 mg/L的模拟油藏盐水中,AM/AMPS共聚物具有优异的增黏性、耐温抗盐性和抗Ca2+性能,明显优于进口产品;在95℃、45 d的老化性能测试中,AM/AMPS共聚物溶液具有较高的黏度保留率,达到122.5%。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物合成及与牛血清蛋白络合研究

在水溶液中pH值7.5的条件下将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酸(AM)共聚,得到带有一定负电荷密度的水溶性聚合物。研究该聚合物和生物活性大分子牛血清蛋白的络合作用,采用紫外吸收光谱测定了该聚合物与牛血清蛋白的络合比值为1:1.48,并初步探讨其络合机理。

不同链转移剂制备丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物及其降黏性能研究

以丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,过硫酸铵为引发剂,以次亚磷酸钠、甲酸钠、亚硫酸钠、巯基乙醇为链转移剂制备水基钻井液降黏剂。对产物的单体转化率、特性黏数进行了表征;用淡水基浆对产物的常温和高温老化后降黏性能进行了评价。采用次亚磷酸钠作为链转移剂制备的聚合物的相对分子质量约6 000,降黏性能较好;而且次亚磷酸钠具有抗氧化性,作为链转移剂制备的聚合物具有更好的抗温性能。

基于聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)表面活性剂和掺杂剂的聚苯胺中空微球

采用自组装法分别在表面活性剂2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、十二烷基磺酸钠(SDBS)和聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(PAMPS)水溶液中合成聚苯胺,用扫描电镜、透射电镜和比表面分析仪对不同表面活性剂合成的聚苯胺进行表征;用PAMPS对聚苯胺进行掺杂,采用红外光谱、紫外光谱、X射线光电子能谱等探讨PAMPS对聚苯胺的掺杂效应;通过循环伏安法和电化学阻抗法研究PAMPS掺杂聚苯胺的电化学性能。结果表明,PAMPS能够更好地调控聚苯胺的形貌和提高聚苯胺微球的分散性,以及更好地起到表面活性剂效果;PAMPS掺杂后的聚苯胺的电导率提高到了100S/cm级别,比未掺杂态聚苯胺提高了近104倍,具有更大响应电流,展现出更大的电容量。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的水溶液性质研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为基料,用水溶液引发聚合的方法合成了AMPS AM AA DEAM(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 丙烯酰胺 丙烯酸 二乙基丙烯酰胺)四元共聚物,对其水溶液性质进行了研究。结果表明此共聚物具有较好的抗高温、抗高盐能力,是一种新型的耐温抗盐驱油用聚合物。

羧甲基纤维素-g-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水树脂的吸水与保水性能

以羧甲基纤维素(CMC)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料、过硫酸铵为引发剂、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用微波辐射法制备了耐盐性高吸水性树脂CMC-g-PAMPS。考察了无机盐溶液的浓度、金属离子价态、溶液pH和单体总含量等因素对CMC-g-PAMPS树脂吸水倍率的影响,并对其吸水速率和保水性能进行了研究。实验结果表明,吸水倍率随无机盐溶液浓度的增加而减小;在不同价态金属离子盐溶液中,吸水倍率大小的顺序为:NaCl>CaCl2>AlCl3;在相同价态的金属阳离子盐溶液中,CMC-g-PAMPS树脂的吸水能力接近;CMC-g-PAMPS树脂在pH=4～8内能保持较高吸水倍率。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸改性环氧树脂的水性化

以中等相对分子质量的环氧树脂为原料、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为改性剂,过氧化苯甲酰为自由基引发剂,制备了稳定的环氧树脂乳液;以产物AMPS-EP的收率和水分散性、反应体系的酸值、特性粘数随时间的变化规律为考察对象,对AMPS改性环氧树脂的反应历程进行了推断。结果表明,在反应过程中,AMPS与环氧树脂主链的接枝反应及与环氧基团的开环酯化反应同时进行。AMPS-EP的收率及水分散性与反应时间有关,反应进行2 h时,产物具有较高的水分散性;但超过3.5 h后,随着反应时间的延长,聚合物的水分散性变差。红外光谱分析结果表明,改性产物AMPS-EP含有环氧基、磺酸基与磺酸酯基。

微波辐射阿拉伯胶接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸制备高吸水树脂及溶胀性能

以阿拉伯胶(GA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(APS)为引发剂,采用微波辐射方法制备了GA-g-PAMPS高吸水性树脂。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、微波功率和辐射时间对吸水倍率的影响,研究了树脂的溶胀性能,并用FTIR对吸水性树脂的结构进行了表征。结果表明:最佳合成条件下得到的树脂吸去离子水倍率为683 g/g,吸生理盐水倍率为137 g/g。树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率从大到小的顺序为Na Cl>Ba Cl2>Fe Cl3,树脂具有较高的吸水速率和较好的重复吸水性能。

油田化学用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合物的研究及应用

介绍了油田化学用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)聚合的合成方法,综述了2004—2012年AMPS聚合物用作钻井液添加剂、油井水泥添加剂、压裂液稠化剂、阻垢剂、缓蚀剂、水处理剂、驱油剂等方面的应用,并提出了相应的建议和设想。

强阴离子型丙烯酰胺共聚物P(AM-co-NaAMPS)的结构与性能

在水介质中实施了丙烯酰胺 (AM)与 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸钠 (NaAMPS)的溶液共聚合 ,制备了组成系列变化的强阴离子型共聚物P(AM co NaAMPS) ;通过红外光谱法与元素分析法对共聚物的组成进行了表征 ;稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数及Huggins常数 ;测定了共聚物纯水溶液及盐水溶液的表观粘度及高温下共聚物盐水溶液的粘度保持率 ;重点考察了共聚物的结构与组成对其各种性能的影响规律 .实验结果表明 ,在聚丙烯酰胺 (PAM)分子主链上引入NaAMPS链节后 ,磺酸根的强阴离子性与庞大侧基的位阻效应 ,赋于共聚物P(AM co NaAMPS)以优良的溶解、增稠、耐温与抗盐性能 ,且这些性能随共聚物的结构与组成的改变发生规律性的变化 .

一种新型水溶性丙烯酰胺三元聚合物磺酸盐的合成及评价

在过硫酸铵((NH4)2S2O8)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)氧化还原体系下合成了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)/N-烯丙基油酰胺(CON)三元共聚物。最佳反应条件为:单体配比m(AM)∶m(AMPS)=9∶1,CON加量0.33%,引发剂0.4%,pH值为7,温度40℃,反应8h。对AM/AMPS/CON共聚物进行了红外和特性黏数(621mL/g)表征;当NaCl质量浓度为12g/L时,AM/AMPS/CON三元共聚物的黏度保留率能达到36.67%,当MgCl2,CaCl2质量浓度为1.2 mg/L时,共聚物的黏度保留率分别为48.24%,41.75%;温度为120℃时,AM/AMPS/CON三元共聚物粘度保留率达43%。

四甲基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯一步接枝丙烯酰胺基甲基丙磺酸膜的研制

利用一步合成法,将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)直接接枝到四甲基氢氧化铵(TMAH)改性的聚偏氟乙烯(PVDF)基质中,制得PVDF-g-AMPS膜。采用傅里叶变换红外光谱和能谱扫描电镜检测膜的结构、形貌及硫的分布,并研究了不同质量分数的TMAH对此膜电导率和甲醇渗透率的影响。结果表明,TMAH改性PVDF脱去HF产生C=C且AMPS成功接枝到PVDF上,硫元素在膜内外分布均匀;膜的电导率和甲醇渗透率随TMAH含量的增多而增大,TMAH质量分数为20%时,室温下电导率最大为0.0857 S/cm,甲醇渗透率为3.56×10-7cm2/s。热重分析表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达260℃。该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC)功率密度达到18.81 m W/cm2。

微波辐射合成丙烯酸类耐盐性高吸水树脂及其性能

采用微波辐射方法合成了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/丙烯酸(AA)耐盐性高吸水树脂。探讨了单体的组成、交联剂、引发剂用量、中和度和微波功率对待测液体吸液倍率的影响,并进行了树脂吸液速率和保水性能的研究,用红外光谱对树脂官能团进行了表征。实验结果表明,该树脂在蒸馏水中的吸水倍率为1509 g/g,在质量分数为0.9%的NaCl及相同离子强度的CaCl2、FeCl3溶液中吸液倍率分别为184g/g,165g/g,14g/g,树脂具有较强的耐盐性能;树脂的吸液倍率与电解质溶液阳离子的价态有关,价态越高,树脂的吸液倍率越低;该树脂具有较大的吸水速率和良好的保水性能。

耐盐性丙烯酸系吸水树脂的合成及吸液性能

在阶段式升温条件下,用溶液法合成了以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体的三元高吸水树脂(SAP),考察了单体摩尔配比、引发剂用量、交联剂用量、单体中和度对SAP在生理盐水和自来水中吸液倍率的影响,得到了合成三元SAP的较佳工艺条件;同时也研究了树脂在蒸馏水中的吸液速率及其在不同摩尔浓度的NaCl,NaBr,NaI溶液中的吸液倍率。

耐温抗盐降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO_2的合成及性能

采用自由基水溶液聚合法,以纳米二氧化硅(nano-SiO2)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等单体为主要原料,合成了四元共聚物降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO2;采用FTIR法表征了该降滤失剂的组成,并评价了它的降滤失性效果、抗盐、抗钙和抑制性等性能,同时考察了该降滤失剂与其他处理剂的配伍性。实验结果表明,该降滤失剂具有良好的耐温抗盐降滤失性能,同时具有良好的抑制性能;与常用处理剂配伍性好,可在水基钻井液体系中显著降低其高温高压滤失量,所形成的饱和盐水钻井液体系在密度2.37 g/cm3下的高温高压滤失量仅为20.0 mL,满足高温下控制钻井液性能的需求。