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.

端氨基超支化聚合物(HBP-NH_2)改性蚕丝纤维的结构和性能研究

将自制端氨基超支化聚合物HBP-NH2作为改性剂,采用浸渍法处理蚕丝织物,以利于对改性蚕丝织物进行活性染料无盐染色。Zeta电位测试结果表明改性蚕丝纤维的等电点提高;经红外光谱分析证明改性蚕丝纤维中氨基、酰胺基等碱性基团含量增加;用扫描电子显微镜观察到改性蚕丝纤维表面部分被刻蚀;热重分析可知改性蚕丝纤维的热稳定性稍有下降;X射线衍射测试改性蚕丝纤维的结晶度有所下降。此外,改性蚕丝纤维的吸酸性和吸湿性均有所提高,仅断裂强力稍有下降。综上认为:蚕丝纤维用HBP-NH2改性后,有利于对其进行活性染料无盐染色。

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。

端氨基超支化聚合物(HBP-NH_2)接枝改性纤维的研究进展

介绍端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)的研究现状,叙述了它的结构、性质以及国内外的制备方法。同时,概括了HBP-NH2在纺织材料功能化改性上的应用,特别是对改性后纺织材料的染色、抗菌、抗紫外线性能的影响。

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。

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。

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。

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。

超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展

超支化聚合物在不影响工艺性的前提下对环氧树脂有明显的增强、增韧作用。本文主要概述了超支化聚合物对环氧树脂力学性能、耐热性能的影响,主要包括:聚酯超支化聚合物改性环氧树脂、聚酰胺/聚酰亚胺/聚乙烯亚胺超支化聚合物改性环氧树脂、有机硅超支化聚合物改性环氧树脂以及其他超支化聚合物改性环氧树脂等。此外,还指出了目前超支化聚合物改性环氧树脂的缺点以及未来的发展方向。当前限制HBPs在环氧树脂改性领域内大规模应用的主要缺点在于大多数HBPs合成步骤繁琐复杂,合成成本较高。鉴于此,在未来随着更简单、绿色的合成方法的出现,HBPs在其他新兴领域以及改性树脂中的应用会越来越广泛。

超支化疏水缔合聚合物HBPAM的性能及驱油效率

为了提高三采污水配制聚合物溶液的性能,对比评价了超支化缔合聚合物HBPAM和现场在用的KYPAM聚合物的增黏性能、黏弹性能、抗盐性能、长期稳定性能、抗剪切性能以及驱油效果,并观察了二者的微观形貌。研究结果表明,当浓度高于临界缔合浓度(1250 mg/L)后,HBPAM具有较强的增黏性能和黏弹性能;与KYPAM相比,HBPAM具有更好的抗盐性能和长期稳定性能。污水配制的浓度1500 mg/L的KYPAM溶液,在油藏条件老化180 d后的黏度仅为13 mPa·s左右,黏度保留率仅20%,而相同处理条件下,HBPAM溶液的黏度大于50mPa·s,黏度保留率在80%左右。HBPAM溶液具有较强的抗剪切稳定性,机械剪切速率15000 s-1作用后再静置24 h,浓度1500 mg/L的HBPAM溶液的黏度保留率为85%数89%,扫描电镜结果显示HBPAM具有更加规整的三维网状结构。岩心驱替实验结果表明,在水驱基础上,注0.3 PV的1500 mg/L的HBPAM溶液提高采收率16.5%,比黏度相近的浓度1800 mg/L的KYPAM溶液提高采收率幅度高5.0%。与KYPAM溶液相比,相同黏度的HBPAM溶液更能改善油藏非均质性。

HBP-g-PEGDGE凝胶聚合物的制备及性能

以超支化大分子-扫帚形聚合物(HBP-NH2)和线型二环氧化物封端的聚乙二醇(PEGDGE,Mn=600,1000,2000)为原料,采用溶液法制备了一类HBP-g-PEGDGE(HPD)水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和扫描电镜等方法对产物的结构进行了表征,并对其溶胀、热稳定、流变和堵水性能进行了评价。结果表明,HPD水凝胶具有三维空间立体网状结构,且孔径随着聚乙二醇相对分子质量的增大逐渐增大。对于长链PEGDGE,较低温度、酸性pH和在没有盐的情况下均可获得较高的平衡溶胀比,水凝胶在温度为10℃~60℃、pH值为2~12范围内,表现出良好的溶胀-收缩可逆性。凝胶的热稳定性较好,随着聚乙二醇相对分子质量的增大而增强;表现出典型的弹性行为,随着聚乙二醇相对分子质量的增加,储能模量和损耗模量降低;其封堵率达到99%,封堵效果良好。

超支化聚合物对尼龙6结晶及力学性能的影响

超支化聚合物(HBP)作为共混组分加入到尼龙6(Nylon6)基体中,有望在改善其熔体加工性能的同时提高产品性能.采用DSC、X-ray、力学测试等手段研究了不同质量分数的HBP对Nylon6结晶性能、力学性能等的影响.结果表明:HBP的加入使得Nylon6的结晶度有一定程度的提高,Nylon6的晶型发生变化,γ-晶型弱化,由α-晶型占据主导地位,而且HBP在Nylon6基体中能够均匀分散,同时提高了Nylon6的力学性能.

端氨基超支化聚合物及其季铵盐的制备与性能

以丙烯酸甲酯和二亚乙基三胺为原料,通过缩聚反应制备了一种水溶性端氨基超支化聚合物(HBP-NH2);并以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)为改性剂,在水溶液中继续与HBP-NH2反应,制备了端氨基超支化聚合物季铵盐(HBP-HTC)。分别采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和凝胶色谱(GPC)分析表征了产物的结构及分子量,同时研究了HBP-NH2和HBP-HTC的溶解性能、抗菌性能、紫外吸收性能及热性能等,为其在纺织加工中的应用提供依据。结果表明,HBP-NH2和HBP-HTC具有良好的抗菌性能和紫外吸收性能,同时在H2O,二甲基亚砜(DMSO),C2H5OH和CH3OH等极性溶剂中具有优异的溶解性能。

超支化聚合物的研究进展

超支化聚合物由于具有高度支化三维球状结构以及众多的端基,显示出与相应线型分子截然不同的性质,如低粘度、无链缠结和良好的溶解性,因此在涂料、聚合物共混改性剂、热固性树脂增韧剂、药物缓释剂等方面得到较广泛应用。而且其合成方法简单,成本低。从结构特点、合成方法以及性能方面对超支化聚合物进行了综述,并简要地介绍了它的应用前景和领域。

超支化聚合物在树脂改性中的应用研究进展

超支化聚合物因其独特的结构和性能特点,已在众多领域得到应用,特别是在树脂改性中的研究发展迅速。综述了超支化聚合物作为树脂改性剂在聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龙6等热塑性树脂和环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂等热固性树脂中的应用研究进展,超支化聚合物可作为热塑性树脂的加工助剂、流变学改性剂、增容剂或增强剂以及热固性树脂的增韧剂。同时对超支化聚合物在树脂改性中的应用研究方向做出了展望。

端羟基超支化聚合物助鞣剂的合成及应用

用一步法由三聚氯氰和均三酚在丙酮中,用K2CO3作缚酸剂合成了一种端羟基的超支化聚合物(HTHP),HTHP可作为一种铬鞣助剂应用于皮革铬鞣工序中。结果表明,HTHP对增加皮胶原对铬盐的吸收和固定有显著效果,HTHP用量为酸皮质量的1%时,铬鞣废液中的Cr2O3由未加入HTHP的1.42 g/L降低到0.60 g/L,坯革的收缩温度由90℃提高到94℃,且粒面细致。加入HTHP后,改善了坯革对染料和加脂剂的吸收,坯革表面色泽浓厚,浴液颜色浅淡清亮。

端羟基超支化聚合物的合成及对铬鞣革复鞣性能的影响

以二乙醇胺（DEA）和丙烯酸甲酯（MA）为原料，通过Michael加成反应制得AB2型单体；由“一步法”使单体与核（三羟甲基丙烷，TMP），在对甲苯磺酸（P—TSA）催化下，通过酯交换反应制得一种端羟基超支化聚（胺-酯）（HPAE）。经单因素实验筛选出了HPAE的最优合成条件：反应温度120℃、ω（P-TSA）=2％（相对于单体与核的总质量）、反应时间4～5h。用IR、GPC等手段对聚合物的分子结构进行了表征，并将HPAE应用于绵羊皮蓝湿革的复鞣。结果表明，HPAE—Ⅰ（第一代端羟基超支化聚合物）对皮样漂白作用明显，白度值增幅为19．8％；HPAE-Ⅲ（第三代端羟基超支化聚合物）可以显著提高铬鞣革撕裂强度，增幅为23．3％，抗张强度增幅为11．3％。

超支化聚合物增韧改性环氧树脂的研究

通过有核一步法,合成了端羧基超支化聚酯(CHP),然后与环氧氯丙烷经环氧化反应制备了端环氧基超支化聚酯(EHP),并制备了EHP改性环氧树脂(EP)体系。利用傅立叶变换红外光谱法、核磁共振氢谱法、凝胶渗透色谱法、差示扫描量热法、热变形温度分析、热失重分析、扫描电子显微镜等对EHP结构、改性EP体系固化工艺、力学性能、热性能等进行了研究。结果表明,合成了预期结构的EHP,数均分子量为1 908 g/mol,黏度为1 522.5 m Pa·s;当EHP含量为15 g时,改性EP体系的性能最佳,其冲击强度和弯曲强度分别为50.4 k J/m2,201.0 MPa,较改性前分别提高了213%,37%;热变形温度为147.5℃,热失重10%时的温度为360℃,较改性前分别下降了9%,7.7%。

一种新型超支化蓝光聚合物的合成

A partial conjugated hyperbranched light-emitting polymer was obtained by copolymerization of a fluorescent A2 monomer and a non-conjugated B4 monomer.The polymer displays a good thermal stability compared with its linear counterparts,and a good solubility,controllable luminescent properties compared with full-conjugated light-emitting polymers.