水溶液中4-氯酚在光照下的矿化和聚合化

在光照条件下（包括模拟太阳光和紫外光），４－氯酚溶液浓度随着光照时间的延长而降低，ＣＯ２的释放表明在４－氯酚光化学反应过程中存在矿化作用．通过光子相关光谱表征，确定反应体系存在聚合作用，聚合物具有荧光性．对反应体系进行ＵＶ、ＩＲ光谱表征，表明这一过程中存在腐殖化作用，有类腐殖质生成．聚合化与矿化相比较，前者是主要过程．

聚合物基陶瓷化复合材料的研究进展

聚合物基陶瓷化复合材料具有有机高分子材料和无机陶瓷的优异性能,可在高温下变成多孔结构和冲击陶瓷层,陶瓷层可阻碍热量传递,隔离可燃物与氧气的接触,因此具有很好的阻燃和耐火作用,是一种新型耐火和耐高温材料。介绍了聚合物基陶瓷化复合材料的组成及其陶瓷化机理,综述了聚合物基陶瓷化复合材料的分类,包括橡胶类陶瓷化复合材料、乙烯聚合物基陶瓷化复合材料、环氧树脂基陶瓷化复合材料、酚醛树脂基陶瓷化复合材料等。未来的研究重点主要集中在提高陶瓷填料与树脂基体的相容性、制备高效阻燃剂和高效陶瓷化体系的设计上。

无黏土水基钻井液用超支化聚合物降滤失剂的合成及性能评价

在高温条件下,聚丙烯酰胺类降滤失剂分子易发生降解,导致降滤失效果大幅下降。为此,通过超支化单体季戊四醇三烯丙基醚(APE)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚合成了一种耐高温的超支化聚合物降滤失剂JHPAS,以JHPAS为基础配制了一种新型的无黏土水基钻井液,分析其降滤失机理,评价其在高温、高盐条件下的流变性能和降滤失性能。结果表明:JHPAS具有很好的热稳定性,在水溶液中可形成网络结构,在无黏土水基钻井液中吸附于超细CaCO 3表面形成致密滤饼,并堵塞滤饼上的孔隙,进一步降低钻井液滤失量;构筑的无黏土水基钻井液在200℃老化16 h、饱和氯化钠盐水的条件下仍具有稳定的流变性和良好的降滤失性能,API滤失量和高温高压滤失量分别为5.5 mL和7.6 mL。研究成果有助于推动超支化聚合物在深层、超深层油藏钻井液中的研究与应用。

温敏性超支化聚合物淋洗重金属污染底泥研究

以三羟甲基丙烷为核,缩水甘油为聚合单体,合成了超支化聚缩水甘油,再加入正辛酸进行表面改性得到一系列温敏性超支化聚合物,并主要选取第三代聚合物HPG-33采用振荡法研究了其淋洗修复重金属污染底泥的影响.结果表明,重金属去除率和聚合物分子量呈正相关关系,浓度在15mmol/L,固液比为1:10、淋洗时间为4h、pH为4时,Cd、Cu、Pb的去除率分别可达到76.33%、86.72%和49.86%,且制备的聚合物淋洗剂不会破坏底泥的酸碱度、团聚结构、内部矿物晶格等.

超支化聚合物在生物医学材料中应用研究进展

超支化聚合物(HBPs)具有高活性功能端基,便于修饰改性,能够设计合成结构明确且具有特定功能的高分子材料,在生物医学领域具有潜在应用价值。可控/活性自由基聚合(CLRP)技术在聚合物合成领域受到广泛关注,并将其运用到医疗产品、纳米材料、航天器件等众多领域中。近年来,在合成具有生物可降解和生物相容性的HBPs的发展方面已取得了诸多进展,对HBPs在生物医学领域的最新研究进展进行了总结,重点介绍了HBPs在药物传递、基因转染、组织工程、抗菌/防污材料、生物医学成像等方面的应用,并对HBPs的发展前景进行了展望。

超支化聚合物破乳剂HPO-1在强乳化含油污水处理中的应用

为了提高强乳化含油污水的破乳处理效率,以超支化聚乙烯亚胺(HPEI)和复合脂肪酸单体FO-1为主要原料制备了一种超支化聚合物破乳剂HPO-1,采用红外光谱图和核磁1HNMR谱图对其结构进行了表征,评价了其界面活性,考察了破乳剂投加量、温度、沉降时间和污水矿化度对HPO-1破乳效果的影响,并与现场用破乳剂XCP-16S的性能进行了对比。结果表明:HPO-1的界面活性和破乳性能均明显优于XCP-16S,当HPO-1投加量为50 mg/L,温度为30℃,沉降时间为30 min,污水矿化度为8 350 mg/L时,其脱油效率可以达到90.8%,破乳处理后水相中HPO-1的残留量小于0.5 mg/L。HPO-1对海上A油田某采油平台强乳化含油污水的现场破乳处理效果较好,沉降时间大于30 min后,脱油效率即可以达到90%以上。研究结果表明HPO-1能够满足强乳化含油污水快速高效破乳处理的需求。

温敏超支化聚合物的制备及其对真丝织物的改性研究

为开发具有温度响应性的自调节真丝织物,利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)接枝改性端氨基超支化聚合物(HBP-NH2),通过调节接枝比例制备具有不同温度响应性能的温敏超支化聚合物HBP-NIPAM,并利用HBP-NIPAM整理真丝织物。对所制备的HBP-NIPAM和整理后的织物进行了表征,研究了整理后真丝织物透湿量随温度变化的调节能力。结果表明,HBP-NIPAM的相转变温度可通过NIPAM的接枝比例进行调节,不同接枝比例的HBP-NIPAM的相转变温度变化范围为35.02~49.31℃。当HBP-NH2与NIPAM的投料质量比为1∶0.715时,所制备的HBP-NIPAM相转变温度最低(35.02℃),经质量分数为6%的HBP-NIPAM聚合物溶液整理的真丝织物,与25℃相比,在45℃环境下透湿量提高了41.1%,表现出优异的透湿性调节能力。

荷电可调性碳化聚合物点的合成、性能及其对槲皮素的响应研究

以海藻酸钠(SA)为碳源,引入邻苯二胺(oPDA)为助剂,采用一步水热合成法制备新型的氮掺杂碳化聚合物点SA-oPDA CPDs。该CPDs溶液在352nm波长激发下,于462nm处有蓝绿色荧光发射信号,stokes shift可达到110nm,并显示出良好的光稳定性和激发波长不依赖性,荧光量子产率为16.9%。碳化聚合物点保留有海藻酸钠聚合链的特征,通过静电吸附组装技术,与壳聚糖形成复合发光薄膜,具有发光器件可应用潜力。该碳点水溶液对pH值极具敏感性,随着溶液环境由酸性变化到碱性,荧光强度增加的同时伴随着荧光发射峰位置从465nm蓝移突变至425nm,相应碳点的表面荷电状态由正电荷变化为负电荷。结构和形貌表征,在高温碳化过程中,该碳点内部形成碳化发光中心,外层表面共存来源于邻苯二胺和海藻酸钠的胺基和羧基。在溶液环境中,碳点的带电状态随溶液pH值的变化而变化,出现类似两性电解质的荷电性质,并在pH 6~7存在等电点。这可能是由于碳点表面羧基的解离和胺基的质子化的共同作用,并导致溶液表现出发光可调性。CPDs在pH 6.80的溶液环境下与铅离子结合后,溶液发射的荧光从蓝色变化为蓝绿色,可实现对一定浓度铅离子的明显可视化响应。研究表明还原性的药物对该碳点荧光信号有明显的猝灭效应。槲皮素对碳点的荧光猝灭程度在7.9×10^(-6)~7.7×10^(-5)mol·L^(-1)浓度范围内,可呈现方程为I0/I=0.8788+1.6897×10^(-6)cQue的线性响应,相关系数r^(2)=0.9748,检出限LOD=1.7×10^(-6)mol·L^(-1)。

一步法合成固态荧光氮掺杂碳化聚合物点及多色LEDs的构建

以柠檬酸、尿素和丙烯腈为原料,乙醇为溶剂,通过一步溶剂热法制备了氮掺杂碳化聚合物点(NCPDs),其粒径分布范围约为12~22 nm.NCPDs粉末不仅可发射黄色荧光(λem=570 nm),而且荧光强度和发射峰位置具有显著的浓度依赖性.将NCPDs分散在硅溶胶中制备成NCPDs质量分数为0.15%~45%的NCPDs/硅溶胶复合薄膜,该复合材料的固态荧光发射波长随NCPDs的浓度增加逐渐从蓝色红移至红色(453~638 nm),且具有良好的稳定性.将NCPDs应用于发光二极管(LEDs),可构建蓝光到红光的多色LEDs.此外,NCPDs优异的固态荧光性能使其在指纹识别领域展示出潜在的应用前景,因此评估了其在指纹识别中的适用性.

纳米硅酸锂杂化聚合物在石化混凝土修复中的应用

混凝土是石化企业设备中最常用、最经济的建筑结构材料,然而随着服役年限的增加,带来了安全风险并影响企业外观形象,高质量保护层是提高钢筋混凝土耐久性的重要措施。基于聚合物纳米超支化关键技术,制备了混凝土防碳化材料,设计形成“纳米带锈转锈底漆/反应型渗透封闭底漆+防碳化中间填充层+防碳化耐候面漆”体系方案及配套的施工技术,在石化企业沉淀池外壁的应用结果表明,混凝土修复层表面平整美观、无明显外观缺陷,干膜厚度满足设计要求,修复层抗压强度≥35 MPa,附着力≥1.5 MPa,未发生碳化现象。此外,纳米硅酸锂杂化聚合物防碳化体系为水性体系,减少了VOC排放,环保效果明显,具有良好的社会效益。

抗高温超支化乳液聚合物的中试生产及应用

随着国家“深地”战略行动的开展,石油钻探朝着深层、超深层发展,研究高性能处理剂和提高现有处理剂的综合效果(抗温抗盐、高温稳定性、剪切稳定性等),对于推动处理剂技术进步、满足高温高压钻井需求具有重要作用。中石化中原石油工程有限公司采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方式,突破聚合物受线性结构的限制,合成钻井液用抗高温超支化乳液聚合物,并实现工业化生产。结果表明:相同化学组分的超支化乳液聚合物相对于线性聚合物黏度效应低,抗温、抗盐能力大幅度提升,现场应用300余井次,表现出良好的抗温、抗盐、抗剪切能力,且加量低、维护周期长,有效解决了深井超高温高密度钻井液悬浮稳定性、盐钙及碳酸根污染等技术难题。

超支化聚合物的制备及现场应用

为提高现有线性聚合物的综合性能,采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合反应链转移剂(RAFT)可控聚合方式合成水溶性超支化聚合物产品,利用凝胶渗透色谱得到产物的分子量为300万,在150、180和200℃下分别高温老化16和48 h,老化前后的黏度保持率远高于线性聚合物;超支化聚合物在淡水基浆中抗温达220℃,盐水和复合盐水基浆中抗温可达到180℃,降滤失性能优于常规线性聚合物。超支化聚合物产品在顺北16X井现场应用中发挥了较好的低黏提切特性、抗剪切性能和较强的抗温、抗Ca^(2+)及CO_(3)^(2-)污染能力突出等优点,有效解决了高温深井、小井眼和CO_(2)、盐水污染带来的一系列钻井液问题。

聚乙烯亚胺碳化聚合物点的制备及其对H_(2)O_(2)的检测

过氧化氢(H_(2)O_(2))作为日常生活中一种常见的物质,其细胞毒性已引起人们的高度关注,建立准确、高效的H_(2)O_(2)检测方法具有重要意义。以聚乙烯亚胺(PEI)和谷胱甘肽为碳源通过一步水热法制备了粒径均匀、水溶性良好的蓝色荧光碳化聚合物点(PEI-CPDs)。通过透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和红外光谱对其结构和光学性质进行了研究。磷掺杂使PEI-CPDs荧光发射强度增大,荧光量子产率增高。基于MnO_(2)纳米片对PEI-CPDs的荧光内滤波效应淬灭其荧光,H_(2)O_(2)使其荧光恢复,建立了测定H_(2)O_(2)浓度的荧光“开”新方法,当H_(2)O_(2)浓度范围为0~30μmol/L时,PEI-CPDs的荧光发射恢复强度与H_(2)O_(2)浓度呈现较好的线性关系。

超支化聚合物的合成及其应用于油田阻垢的研究进展

超支化聚合物(HBPs)是一类高度支化的三维大分子,属于树枝状聚合物领域的一个重要亚类,由于其独特的分子结构、非对称的随机分支和端接官能团多,使其成为现阶段油田阻垢方面的研究热点。综述了超支化聚合物的3种经典合成方法:AB_(X)(X≥2)型单体缩聚反应、自缩合乙烯基聚合反应和开环聚合反应。总结了近年来用于阻钙镁垢、硅酸盐垢的超支化聚羧酸类、超支化聚酰胺-胺类、超支化聚酯类以及其他超支化聚合物类型的阻垢剂的研究进展,并分析了各种类型超支化聚合物的阻垢机理。对超支化聚合物在油田阻垢方面的应用和发展前景提出展望。

耐高矿化度超支化聚合物滑溜水压裂液减阻与流变性关系研究

滑溜水压裂液是页岩气等非常规油气藏开采的重要材料,为明确高矿化度下聚合物滑溜水压裂液流变性与减阻性能关系,研究了超支化聚合物在不同浓度和不同矿化度下的流变性能,同时在大型摩擦阻力测试装置中测试其压差数据和摩擦阻力性能,在20万矿化度下减阻率可以达到70%左右。分析了聚合物的浓度、高矿化度对超支化聚合物流变性与减阻率的影响。并将计算得到的超支化聚合物在管路中流动的摩擦阻力系数(f)、广义雷诺数(Re)与聚合物溶液流变学参数(n)相关联,建立了表征高矿化度条件下超支化聚合物溶液摩擦阻力系数新方程,并获得了高矿化度下滑溜水摩阻系数与Re的幂律关系式。

大型活动安保数字孪生配置化动态数据聚合技术的研究与应用

探讨了数字孪生场景下面向大型活动安保的配置化动态数据聚合技术的设计实现。介绍了数据通道与数据管道的设计理念,研究了多进程与多线程的实现方法,建立了进程间通信与协同的机制,设计实现了适配器扩展机制,实现了支持消息订阅、消息接收、接口接收、接口请求、主流数据库抽取、智能设备直连等来源的数据配置化聚合。通过快速高效地聚合安保动态数据,可有效感知安保态势,提升大型活动安保综合管控能力。

超支化疏水缔合聚合物的合成及性能

采用水溶液聚合法以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)、疏水单体二甲基十八烷基烯丙基氯化铵(DMCAAC-18)和骨架单体(M_(1.0))为主要原料,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,合成了一种超支化疏水缔合聚合物(B-P-HPAM)。B-P-HPAM的合成条件是:单体总质量浓度为25%、引发剂加量为单体总质量的0.2%、反应温度为40℃、反应时间为4h。采用红外光谱、核磁共振氢谱、扫描电镜等对B-P-HPAM的结构进行了表征。对B-P-HPAM的增粘性、抗剪切性、耐温性能以及耐盐性能等进行了研究。实验结果表明,在65℃下用注入水配制的2000mg/L的B-P-HPAM溶液的表观粘度明显高于相同浓度普通聚丙烯酰胺(HPAM)溶液;在经过20000r/min的机械剪切30s后,2000mg/L的B-P-HPAM溶液的粘度保留率比相同浓度HPAM溶液高30%(90%vs 60%)。在相同实验条件下,HPAM、B-P-HPAM提高的采收率分别为9.6%、16.6%,B-P-HPAM表现出良好的驱油能力。

超支化聚合物修饰氮化硼微球/环氧树脂导热复合材料的制备及性能

选择粒径30μm和120μm的氮化硼微球(GBN)作为导热填料,通过超支化环氧树脂(HPEP)与GBN之间的π-π相互作用得到了超支化聚合物修饰的氮化硼微球(HPEP-GBN),通过共混制备了具有不同复配比例的环氧树脂复合材料(HPEP-GBN/EP)。调整小粒径填料的质量分数(Xs)研究了不同氮化硼微球的复配比例对复合材料流变行为和导热性能的影响,进一步分析了填料的形状和超支化聚合物的表面修饰对复合材料性能的影响。结果表明,当Xs=0.4时,HPEP-GBN/EP复合材料的黏度最低,具有比GBN/EP复合材料更优异的加工性能和导热性能。体系的填料质量分数可以达到80%,此时导热系数达到了5.28W/(m·K),是纯环氧树脂的31.06倍。此外,HPEP-GBN/EP复合材料还具有比GBN/EP更优异的力学性能和热稳定性、更低的介电损耗和热膨胀系数。

基于星型单体与RAFT相结合的超支化聚合物的合成与评价

为改变线性聚合物分子链长,高温下易剪切断链,抗温抗盐能力不足等缺点,在单体及组成一定的情况,通过改变聚合物的分子构象,采用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)法,基于星型单体与RAFT相结合制备得到黏度效应低、抗温抗盐能力强的超支化聚合物EHBPS-P。性能评价结果表明,EHBPS-P抗温可达220℃,加入超支化聚合物的基浆在220℃老化后黏度降低率为66.7%(同组分线性聚合物黏度降低率达90.98%),淡水、盐水、复合盐水基浆中加量为1.0%(质量分数)时,可使钻井液的滤失量控制在10.0 mL以内,优于线性聚合物,有较好持续抗温性和长效的作用周期。

超支化驱油用聚合物的制备及性能研究

超支化聚合物具有很强的抗剪切性,它可以在多孔介质拥有高阻力系数和残余阻力系数,这在提高驱替液的波及效率方面具有巨大潜力。采用PAMAN杂化碳纳米管核单体,将其与AM、AA和改性平平加共聚制备出了具有核-壳结构的超支化聚合物,并对其结构和溶液性能进行表征和评价。采用傅里叶红外光谱分析手段对产物进行了表征。结果表明:以改性碳纳米管为内核的超支化聚合物,其增黏性能和抗盐性能明显高于HPAM。改性碳纳米管为内核的超支化聚合物具有比普通线性聚合物更高的驱油效率,具有一定的驱油可行性。