利用耗散颗粒动力学方法模拟优选合成聚表剂的可聚合季铵盐单体

为研究聚合物表面活性剂（聚表剂）分子结构变化对聚表剂和油-水界面性质的影响,优选出最佳性能的聚表剂。以正十六烷基为油相,水为水相,采用耗散颗粒动力学方法（DPD）模拟含有不同可聚合季铵盐表面活性基团的聚表剂在油-水界面的性质,研究了聚表剂摩尔分数及季铵盐基团种类等因素对油-水界面性质的影响。模拟结果表明,模拟体系中聚表剂摩尔分数范围以0.02-0.06为宜;通过模拟优选出最佳季铵盐单体为对甲基苯乙烯基十二烷基二甲基溴化铵（R4）,聚表剂AMR4在油水体系中最佳摩尔分数为0.06,此时界面张力值最低、界面效率最佳且聚表剂分子均方根末端距最大。聚表剂分子几乎全都分布在油-水界面层,其界面活性使得油-水界面厚度增大,油-水界面张力降低。

可聚合性季铵盐及其共聚物的制备与性能研究

以对氯甲基苯乙烯和十二烷基二甲基叔胺为原料,合成了一种可聚合性季铵盐(PQA),并采用自由基溶液聚合法制备了季铵盐-丙烯腈二元共聚物(PQA-co-AN)。用FT-IR、1H-NMR和EA表征了PQA和PQA-co-AN的结构,同时用DSC-TG研究了其热稳定性,并测试其抗菌性能。结果表明,PQA经与AN共聚后,共聚物PQA-co-AN的热稳定性和抗菌性能都比单体PQA有所提高。

可聚合性季铵盐及其聚合物的合成与表征

合成了三种含不饱和双键的季铵盐：甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基氯化铵(MBDAC)， 甲基丙烯酰氧乙基-丁基-二甲基溴化铵(MBDAB)和甲基丙烯酰氧乙基-乙基-二甲基溴化铵(MEDAB)， 用红外光谱、 元素分析、 核磁共振谱对其结构进行了表征. 用自由基聚合法合成了MBDAC的均聚物及其与甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物， 并用元素分析、 GPC、 红外光谱等表征了聚合物的结构， 用DSC和TG研究了其热稳定性， 发现经与10%摩尔的MBDAC共聚后， 使PMMA和PS的Tg升高， 拉伸强度显著提高， 但冲击强度下降.

季铵盐聚合物/封端聚氨酯共混物防污涂料的制备与性能

用溶液聚合法合成了甲基丙烯酸缩水甘油醚-甲基丙烯酸丁酯共聚物,然后通过共聚物中环氧基与盐酸和三甲胺的反应制备了相应的季铵盐聚合物(QASP),并制备了QASP/封端聚氨酯(BPU)共混物防污涂料。测试结果表明,随着共混物涂料中BPU用量的增加,涂层的拉伸强度下降,断裂伸长率增加,剪切强度增加;氧化亚铜能增强涂层的疏水性和降低涂层的表面能;防污涂料中铜离子渗出率保持在比较高的水平,防污性能比较明显。

季铵盐类抗菌聚合物的研究现状

季铵盐类聚合物(PQACs)是高分子抗菌剂的典型代表。本文介绍了PQACs的两种较为普遍认可的抗菌机理,即"穿透型机理"和"离子交换机理",指出PQACs有良好的结构稳定性,能重复持久地抗菌,归纳了分子量、取代烷基链长度、抗衡阴离子、间隔长度这四种结构因素对PQACs与细菌间的静电和疏水作用的影响,建立其构效关系。最后展望了PQACs的发展前景,认为应加强其构效关系和应用技术的研究。

季铵盐阳离子聚合物防膨剂对W/O乳状液稳定性的影响

为揭示季铵盐阳离子聚合物防膨剂对热采稠油乳状液稳定性的影响规律,根据南堡35-2油田热采现场采出液特征,采用高温高压可视相态釜模拟配制油包水乳状液,研究了季铵盐阳离子聚合物防膨剂对油水界面张力、界面剪切黏度及乳状液表观黏度和破乳脱水率的影响。结果表明,随着防膨剂浓度的增大,油水间的界面张力降低,界面剪切黏度增大;防膨剂浓度一定时,随着剪切速率的增大,界面剪切黏度增大并最终趋于稳定。温度对乳状液体系的性能影响较大:防膨剂在55℃时几乎对原油的乳化不产生影响,防膨剂溶液与原油形成的乳状液不稳定;在乳化温度为100℃和150℃下形成的乳状液稳定性高,且其表观黏度随防膨剂浓度的增大而增大;防膨剂浓度一定时,随着乳化温度升高,乳状液的表观黏度明显增大,脱水率降低,150℃时含0.5%~10%防膨剂乳状液的脱水率均为0,稳定性良好。季铵盐阳离子聚合物防膨剂能降低油水间的界面能,提高界面膜强度,增加W/O型乳状液的稳定性。

表面接枝季铵盐型聚合物的纤维素纤维——灭菌机理研究

以大肠杆菌JM10 5(E .ColiJM10 5)为模拟体系 ,系统研究一种新型聚阳离子型表面接触抗菌材料及其单体的抗菌过程和机理 .采用平板计数法测定该单体的最低抑菌浓度以衡量其抗菌能力 ,采用扫描电镜法和 β 半乳糖苷酶活性考察该单体对大肠杆菌的抑制作用过程及其机理 .分别采用静态和动态吸附法考察聚阳离子型表面接触抗菌材料对大肠杆菌的吸附性能 ,测定吸附在材料表面菌体TTC 脱氢酶的活性和菌体呼吸活性以揭示该材料的抗菌作用机理 ,并采用电镜观察抗菌纤维表面菌体形态随时间的变化 .结果表明 ,聚阳离子型表面接触抗菌材料的单体可导致大肠杆菌细胞壁破裂 ,由此破坏细胞膜并导致细胞凝聚而死亡 .该消毒剂的灭菌过程由吸附和杀灭两步构成 ,前者为快速过程 。

新型聚合物季铵盐改性蒙脱土的研究进展

聚合物改性蒙脱土具有比小分子改性更好的热稳定性,更多的结构变化性,聚合物改性蒙脱土可以赋予蒙脱土更多的表面性能和物理机械性能。综述了近年来此领域的最新研究进展,详细介绍了不同聚合物季铵盐、共聚物季铵盐和层间聚合的季铵盐作为改性剂的情况和效果。重点介绍了聚合物有机改性剂的组成、结构、性质及改性后纳米复合材料的性能和应用,并对未来的研究趋势进行展望。

季铵盐聚合物PDA在绒面革染色固色中的应用

利用季铵盐的固色原理,将二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的聚合物PDA应用于绒面革固色。以耐水洗牢度和耐干湿擦牢度作为评价指标,评价季铵盐聚合物PDA的固色效果。结果表明:使用PDA固色后,绒面革粒面和肉面耐水洗牢度、耐干擦牢度、耐湿擦牢度都有不同程度的提高。

一种可聚合双季铵盐表面活性剂的合成与表征

以N,N-二甲基十二烷基叔胺盐酸盐、环氧氯丙烷为原料合成了中间产物N-3-氯-2-羟丙基-N,N-二甲基十二烷基氯化铵。中间产物再和N-乙烯基咪唑(VI)发生季铵化反应,合成了一种可聚合双季铵盐表面活性剂,研究了原料配比、反应温度和反应时间对目标产物乙烯基咪唑双季铵盐产率的影响。结果表明,较佳工艺条件为:n(VI):n(中间产物)=1.2:1,反应温度为80℃,反应时间为12 h,在此条件下,目标产物的产率达到81.2%。并利用IR,MS和1HNMR对产物结构进行了表征。

季铵盐端氨基超支化聚合物HBP-QAC改性蚕丝织物的研制及用真菌色素染色的性能

用端氨基为季铵盐的超支化聚合物HBP-QAC对蚕丝织物接枝改性,以利于改善蚕丝织物使用真菌色素染料染色的性能。以染色K/S值为考核指标,进行HBP-QAC对蚕丝织物改性工艺条件的单因素优化试验,得到较佳的改性工艺条件为：改性剂HBP-QAC用量8 g/L,碳酸钠用量1.5 g/L,改性温度50℃,改性时间40 min。蚕丝织物在此工艺条件下用HBP-QAC进行改性后,可以明显提高其用银杏叶内生真菌分泌的红色素染色的K/S值,且耐皂洗色牢度和耐日晒色牢度提高至3级,耐摩擦色牢度提高至4-5级。利用动态光散射纳米粒度仪及Zeta电位分析仪测定改性后蚕丝织物表面的Zeta电位由-7.18提高到19.98,由于蚕丝织物表面的正电荷增加,使其与真菌色素染料之间的离子键作用力增强,所以染色K/S值及色牢度提高。

季铵盐类聚合物增强纳米抗菌材料性能的研究进展

季铵盐类聚合物由于具有正电荷,可以通过静电作用吸附于细菌细胞膜,破坏细菌细胞膜结构,因而在抗菌方面具有独特应用。近年来,将季铵盐类聚合物与纳米抗菌材料结合以提高材料的抗菌性能取得一系列的研究成果。该文综述了近年来季铵盐类聚合物修饰无机纳米抗菌材料后在增强材料分散性、稳定性、抗菌活性以及降低毒性方面的研究进展,举例说明了常见的季铵盐类聚合物修饰前后对无机纳米材料抗菌活性的影响,并分析了作用机理。最后,对季铵盐类聚合物增强纳米抗菌材料性能的应用及未来发展方向进行了展望。

冶金工业中水的季铵盐高效杀菌应用研究

目的通过对季铵盐杀菌填充柱制备流程的优化,以及将该填充柱应用于对冶金工业中水的杀菌效果的研究,来指导高效杀菌填充床的设计。方法通过优化常规季铵盐杀菌高聚物的合成工艺,并将其作为填料制备成杀菌填充柱,应用于冶金工业中水的现场的消毒处理中。结果季铵盐杀菌高聚物的杀菌效果较好,当添加量为30mg/mL时,对大肠埃希菌在60s内的杀菌率高达99.8%,其合成工艺重现性较稳定。现场稳定运行期间,在进水pH为5～9,水温为20℃～40℃,进水流量为300L/h的条件下,现场实验装置出水菌落总数可降至300cfu/mL以下,完全达到冶金工业水处理要求,且水中总Fe浓度、总硬度、碱度等干扰因素对填充柱杀菌效果影响不大。结论该技术指导制成的杀菌填充床用于冶金工业用水现场杀菌处理是可行的,能够实现提高经济效益、减少能耗的目的,具有良好的市场应用前景。

采用活性自由基聚合制备抗菌聚合物

季铵盐类聚合物抗菌剂(PQACs)相比较于传统的纳米金属离子抗菌剂和天然抗菌剂,不仅没有生物毒性,而且具有抗菌效果更长效更广谱的特点。因此为了制备出具有强杀菌效果的PQACs,通过采用辅助活化还原原子转移自由基聚合(SARA ATRP)方法制备(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵(AMPTMA)和聚乙二醇(PEG)的季铵盐类共聚合物抗菌剂。通过核磁共振(~1H NMR)、红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)分别对其进行结构表征;并初步探讨了不同浓度同种聚合物抗菌剂以及同种浓度不同抗菌剂对于大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抗菌性能,测试结果表明,在大肠杆菌的抗菌和金黄色葡萄球菌抗菌性能测试中,聚合物抗菌剂的抗菌性能都随着所测浓度的增加而提高;且抗菌聚合物分子质量越大抗菌性能越好;最后,采用MTT法对抗菌剂进行细胞毒性测试,结果表明抗菌剂的细胞毒性会随着其浓度的增加而加大。

含季铵盐聚合物丙烯酸酯共混防污涂料的制备与性能

用溶液聚合法合成了甲基丙烯酰乙基三甲基氯化铵(DMC)-甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)-丙烯酸乙酯含季铵盐聚合物(QASP)的丙烯酸酯共聚物,并将合成的含季铵盐的丙烯酸酯共聚物和气相二氧化硅触变剂、氧化亚铜防污剂碾磨混合均匀得到共混物防污涂料。测试结果表明:随着共混物涂料中DMC用量的增加,涂层的抗拉强度先增加后降低,剪切强度降低,亲水性增强,有利于阻抗蛋白质的吸附;涂层吸水率的温敏性较强;防污涂料中铜离子渗出率在达到峰值后还能保持在比较高的水平,对于防污有效。

剥离型聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

采用对氯甲基苯乙烯和十二烷基二甲基胺进行季铵化反应合成了一种新型的季铵盐。通过核磁共振氢谱（^1H-NMR）证实该季铵盐为可聚合的对乙烯苄基二甲基十二烷基氯化铵（VDAC）。用VDAC对钠基蒙脱土进行有机化处理，使蒙脱土层间距由1．25nm提高到了2．31nm。将改性后的蒙脱土分散在苯乙烯中进行原位本体插层聚合制得了纳米复合材料。X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）测试表明在蒙脱土含量为3％～10％范围内时以剥离状态分散在聚苯乙烯基体中。差示扫描量热（DSC）分析表明聚苯乙烯／蒙脱土纳米复合材料的玻璃化转变温度随着蒙脱土含量的升高而提高。

基于新生态铁的复合混凝剂的净化效能研究

在以H2O2氧化Fe(Ⅱ)制得新生态铁的基础上,通过加入一定量的铝盐或聚合季铵盐进行复合改性,得到基于新生态铁的复合混凝剂。利用杯罐实验考察了不同复配比的新生态复配铁铝混凝剂和聚合季铵盐-新生态铁复合混凝剂对松花江水的浊度、色度以及TOC的去除效果,并在不同的混凝剂剂量下与单纯新生态铁或聚合氯化铝的混凝效果对比。实验结果表明:在不同的混凝剂剂量下新生态复配铁铝均可提高新生态铁对浊度、色度的去除效果,且在较低混凝剂剂量下,复配铝含量越高,对浊度和色度的去除效果越好;在剂量小于0.20 mmol/L时,新生态铁及新生态复配铁铝对浊度的去除效果均低于聚合氯化铝,但当剂量达到0.20 mmol/L及以上时,各混凝剂对浊度的去除效果相当;新生态铁对TOC的去除效果要优于新生态复配铁铝;在剂量低于0.10 mmol/L时,各新生态复配铁铝对TOC的去除效果次于聚合氯化铝,但当剂量在0.10 mmol/L以上时,随着剂量的增大,其去除效果逐渐赶超聚合氯化铝,且混凝沉后水残余铝含量低于聚合氯化铝。聚合季铵盐-复合新生态铁也可提高新生态铁对浊度、色度的去除效果,还可使混凝后残余铁含量大幅降低。聚合季铵盐-新生态铁在剂量6 mg/L时,沉后水浊度即可达到5 NTU以下,而单纯新生态铁在12 mg/L时,沉后水浊度才达到5 NTU以下。基于新生态铁的复合混凝剂与单纯新生态铁或聚合氯化铝相比,可以提高对浊度、色度或有机物的去除效果并降低沉后残余金属含量,因此是一种较有研究价值和开发前景的混凝剂。

LBT系列双功能水处理剂在油田的应用

湖北省化学研究所研制开发的LBT系列水处理剂 ,是具有一定分子量范围和阳离子度的季铵盐类聚合物 ,其中LBT1和LBT3已在辽河油田和河南油田用于采出液油水分离、含水原油破乳脱水及脱出水净化等方面。通过改变聚合物组成及有关物化参数 ,LBT对稠油油田和稀油油田 ,水驱开发油田和化学驱油田都能适应。本文介绍LBT在辽河和河南油田的应用研究结果。

织物抗菌整理研究进展

回顾了近年来织物抗菌整理的研究进展,包括新型抗菌剂,如壳聚糖及其衍生物、耐久性季铵盐化合物(QAS)聚合体、PHMB抗菌剂、可再生卤胺抗菌剂等;新型抗菌整理方法则介绍了纳米颗粒聚硅氧烷交联抗菌整理和溶胶-凝胶法抗菌整理等一系列前沿研究的进展和存在的问题。