阳离子微球与部分水解聚丙烯酰胺的絮凝作用

应用反相微乳液聚合制成了不同阳离子度聚丙烯酰胺微球(MPAM),通过黏度、浊度、Zeta电势分析,研究了微球阳离子度、电解质浓度(CE)对MPAM-HPAM复合体系聚沉规律的影响。实验结果表明,在临界聚沉盐浓度(Ccsc)时,复合体系由絮凝相转变为均匀分散体系,且Ccsc随着微球阳离子度增大而增加。当CE<Ccsc时,体系絮凝量随着CE增加而增大,随着HPAM剂量增加先增大后减小,在电中和点附近,絮凝量达最大,这一趋势与体系中微球Zeta电势变化相对应;当CE≥Ccsc时,微球对分子量为1 400×104的HPAM形成拟交联,可大幅提高体系黏度;这种均匀分散体系在蒸馏水稀释后,还能再次絮凝。

纳米阳离子微球与HPAM的相互作用

采用微乳聚合法制备一系列不同阳离子度的微球与HPAM复合形成一种新型调剖剂，通过透射扫描电镜及激光粒度分析测定出合成微球的初始粒径在50—100nm，水中膨胀后的粒径为l-3μm；使用微电泳仪分析了微球的表面电势，在阳离子度30％时达到最大；由于静电作用，阳离子微球和HPAM浓度在0．02％即发生絮凝反应；通过不同剪切下的粘度测定，发现静电作用可以大幅度提高体系的粘度；增~HPAM的水解度可以将体系粘度再提高约20％。岩心驱替实验表明，复合体系具有较好的调剖性能。

阳离子淀粉微球的合成与表征

以可溶性淀粉为原料,环己烷和水构成反相悬浮体系,Span60和Tween60为复配乳化剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用反相悬浮聚合法合成中性淀粉微球,再用醚化剂GTA与中性淀粉微球反应,制得阳离子淀粉微球。以微球的平均粒径和溶胀度为指标,分析了不同因素对微球合成的影响。运用红外光谱、扫描电镜、粒度分析仪对产物进行了表征分析。实验结果表明,该阳离子淀粉微球结构致密、强度高,平均粒径为15.2μm,并接枝有季胺盐阳离子基团,可作为一种良好吸附载体。

分散聚合制备单分散阳离子型聚苯乙烯微球

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为可聚合型分散剂，甲醇为分散介质，研究了苯乙烯的分散聚合，制得了表面带正电荷的粒径为0．98～2．78μm，分散系数为0．04～0．25的聚苯乙烯微球。用扫描电镜观察了聚苯乙烯微球的形貌，探讨了分散聚合过程及分散剂浓度等反应参数对聚合物微球粒径及其分布的影响。结果表明，当m（St）／m（MeOH）为0．1、m（DMC）／m（St）为0．02和m（AIBN）／m（St）为0．02时，聚苯乙烯微球的分散系数最低（为0．04），粒径为2．78μm。

壳聚糖修饰PLGA阳离子型纳米微球的制备与表征

采用单乳化-溶剂(O/W)挥发技术制备表面带正电荷的壳聚糖(CHS)修饰聚乙/丙交酯(PLGA)纳米微球(PLGA/CHS),通过正交试验优化了纳米微球的制备条件.结果表明,微球粒径可控制在150～200nm内,在pH=4时,纳米微球表面电位最高为55mV.影响微球粒径的主要因素是聚合物的浓度,CHS的分子量和浓度以及介质的pH值对微球表面电位也有明显影响.制备粒径较小而表面电位较高的PLGA/CHS纳米微球条件为:ρ(CHS)=3mg/mL,ρ(PLGA)=10mg/mL,Vo/Va=1/4.SEM图像显示经CHS修饰的PLGA的纳米微球形状规整,荧光显微观察和XPS分析结果证实CHS包覆于微球表面.

淀粉基阳离子微球的制备及对亚甲基蓝的吸附研究

以可溶性淀粉为原料,以Span60和Tween60为复配乳化剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,在反相悬浮体系中以K2S2O8-NaHSO3引发剂合成中性淀粉微球,再用醚化剂GTA与中性淀粉微球反应,制得阳离子淀粉微球。并利用红外光谱、扫描电镜、粒度分析仪对阳离子淀粉微球进行了表征分析。结果表明:制备的阳离子淀粉微球形态圆整、表面粗糙、平均粒径20.2μm;红外测试表明:淀粉和MBAA发生交联反应,并接枝有季胺盐阳离子基团;以亚甲基蓝为有机小分子模型,研究了微球对亚甲基蓝的吸附特征,阳离子淀粉微球对亚甲基蓝的吸附行为符合Langmiur方程和Freundlich方程。

磁性阳离子淀粉微球的制备及吸附性能研究

以淀粉、醚化剂为原料,氢氧化钠为催化剂,采用半干法合成了阳离子淀粉;再以阳离子淀粉、氯化亚铁、氯化铁为原料采用混合共沉淀磁化法制得了磁性阳离子淀粉微球,并对产品进行形貌及红外表征。结果表明:制备的磁性阳离子淀粉微球呈不规则球形、表面粗糙、平均粒径为20nm。以甲基橙、次甲基蓝和重铬酸钾为客体分子,测定了磁性阳离子淀粉微球的吸附性能,结果表明:磁性阳离子淀粉微球吸附性能优良,吸附效率可达90%,同时具有磁性,易于实现磁分离。

单分散阳离子聚苯乙烯微球的制备及表征

通过分散聚合制备了单分散性好的阳离子聚苯乙烯(PS)微球,考察了聚合过程中苯乙烯(St)、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、分散剂聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、共聚单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的含量及反应介质的组成等因素对微球的粒径及其分散系数的影响;采用FTIR、NMR、FESEM、Zeta电位及激光粒度分布仪等分析手段对微球的结构、粒径分布及表位电位等进行了表征。实验结果表明,当反应体系中St质量分数为10%、AIBN质量分数为0.2%、PVP质量分数为1.5%、DMC质量分数为0.3%时,在聚合温度为70℃、乙醇与水的体积比为9∶1条件下,制备出了平均粒径为1.38μm、分散系数为0.005、Zeta电位约为+40 mV的阳离子PS微球。

反相悬浮法制备交联阳离子型淀粉微球

以反相悬浮法制备了N,N′-亚甲基双丙烯酰胺交联淀粉微球,通过醚化剂GTA与淀粉微球反应制得了阳离子型淀粉微球.用FT-IR和XRD对阳离子型淀粉微球的结构进行了分析,以扫描电镜和粒度分析仪对微球形貌进行了表征.结果表明,所合成的交联阳离子型淀粉微球形态圆整,表面粗糙,微球中存在酰氨基结构,并接枝有季胺盐阳离子基团;与可溶性淀粉相比,阳离子淀粉微球的结晶度有所降低;引发剂、交联剂和油水比对微球的平均粒径有较大的影响.

孔喉尺度阳离子聚合物弹性微球的合成及性能

目前的三次采油技术中，化学驱技术占有最重要的位置，化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效，但是也存在着很多问题。聚合物注入油层后，在高温条件下会发生热降解和进一步水解，破坏聚合物的稳定性，降低了聚合物的驱油效果。同时地层水和注入水矿化度低有利聚合物增黏。因为水的矿化度高，可导致聚合物的黏度降低，增加聚合物的注入量，从而增加成本，不利于聚合物驱油的应用。因此需在抗温、抗盐研究方面加大力度，筛选出适合的添加剂，使驱油剂不仅有较强的增黏性，同时也有较好的稳定性。为此，实验用微材料合成方法，设计合成了孔喉尺度阳离子聚合物弹性微球。显微图像表明合成微球有好的圆球度，堆积密度较大，可方便的在线注入油层。微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形性，能在水中膨胀5～10倍；合成阳离子微球能利用地层中残留阴离子聚合物通过静电引力形成交联絮团，增大残余阻力系数；阳离子微球与阴离子聚合物溶液交联体系的阻力系数比纯聚合物溶液大1．5倍以上，残余阻力系数可达水驱时的10倍，可延缓聚驱含水下降漏斗的回返速度，提高聚合物驱油效果。

阳离子β-环糊精聚合物微球的合成与表征

以β-环糊精(β-CD)为原料,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,通过反相乳液合成了β-环糊精聚合物(β-CDP)微球,通过醚化剂N-(2,3-环氧丙基)三甲基氯化铵(GTA)与β-CDP微球反应制得了阳离子型β-CDP微球。采用响应曲面试验,以取代度和反应效率的综合评分为指标,得出了阳离子型微球的最佳醚化工艺,分别使用扫描电子显微镜、激光粒度分布仪、红外光谱仪和综合热分析仪进行了表征,结果表明:GTA已被接枝到β-CDP微球上,且阳离子型β-CDP微球热稳定性良好;β-CDP微球1 g、GTA的质量0.0197 g,反应温度为47.78℃,反应时间为4.06 h,产品平均取代度28.3%,平均反应效率77.9%,综合得分17.56。

阴阳离子聚氨酯/羟基磷灰石复合微球的制备及其自组装

分别以2,2-双羟基丙酸(DMPA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)作扩链剂,采用自乳化法成功制备出带有正、负电荷的阳、阴离子聚氨酯/羟基磷灰石(PU/HA)微球,并考察HA的复合比例对微球形貌、理化性能的影响。在此基础上,通过微球间的静电作用力,将制备出的阴、阳离子复合微球自组装形成凝胶体系,并对其力学性能进行探究。SEM、ζ电位和激光粒度结果显示成功制备出具有一定形貌的带电微球,其中当扩链剂含量为15%(n/n)、HA含量为10%(w/w)时,微球形貌较佳且粒度分布均匀;X射线衍射、热分析结果表明,微球确为一定比例的HA与PU复合产物;自组装体系的流变学测试结果表明,微球组装后的产物呈类凝胶状态,具有较高的弹性模量,并有一定的可注射性。同时,骨髓间充质干细胞(BMSCs)可在组装材料表面粘附、铺展,生长良好。

Fe^(3+)/N-(2-羟乙基)乙二胺阳离子复合淀粉微球的制备及工艺优化

采用反相乳液聚合法制备了Fe^(3+)/N-(2-羟乙基)乙二胺阳离子复合淀粉微球(CSM),通过单因素探索实验和响应曲面设计优化,探讨了FeCl_(3)·6H_(2)O用量、N-(2-羟乙基)乙二胺(AEEA)用量、K_(2)S_(2)O_(8)/NaHSO_(3)用量、MBAA用量、复合乳化剂用量及反应温度等因素对CSM吸附Cr(Ⅵ)性能的影响。工艺最佳合成条件如下,以1.5g St为基准,AEEA为3.4665g,FeCl_(3)·6H_(2)O为5g,K_(2)S_(2)O_(8)/NaHSO_(3)用量为0.8g,MBAA 0.5g,复合乳化剂2.0g,反应温度为60℃。结果表明:CSM对水中Cr(Ⅵ)(100mg/L)的去除率可达85.74%,吸附量为17.15mg/g。通过红外光谱和扫描电镜等手段表征CSM,发现CSM形状规整,表面具有一定的粗糙度。

PS/SiO_2复合微球包覆过程的可控研究

采用分散聚合法制备的聚苯乙烯(PS)阳离子微球为模板,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,经溶胶-凝胶反应和静电吸附作用,形成结构稳定的PS/SiO2核壳复合微球,并采用SEM、TEM和Zeta电位仪对制备过程中的主要影响因素进行了研究.结果表明,氨水用量增加可以加速包覆过程,并使表面包覆层粗糙;PS表面电荷密度越大,SiO2在PS微球表面吸附效果越好;复合微球壳层厚度则会随着TEOS用量增加而增加.

基于无皂分散聚合技术制备单分散PS@SiO2木莓结构微球研究

采用无皂分散聚合技术制备了表面带有正电荷的单分散聚苯乙烯微球,研究了微球制备过程粒子成核与增长过程,探究了聚合反应过程中的动力学,并以此微球为模板通过静电吸附作用与二氧化硅微球构建了单分散木莓结构微球,通过透射电子显微镜技术研究了表面电荷强度、二氧化硅粒子尺寸等因素对木莓微观结构的影响。

破伤风类毒素阳离子葡聚糖微球的制备及载药机制研究

制备破伤风类毒素阳离子葡聚糖微球,并对微球的载药机制进行考察。采用乳化交联法在双水相中制备了荷正电的甲基丙烯酸羟乙酯-葡聚糖微球,并基于静电作用原理后载破伤风类毒素疫苗。微球的zeta电位随甲基丙烯酸二甲氨基乙酯加入量的增加而增大,激光共聚焦显微实验表明,异硫氰酸荧光素牛血清可以渗透进入阳离子葡聚糖微球的内部,而不能进入中性葡聚糖微球。采用后载法制备的破伤风类毒素阳离子葡聚糖微球的包封率显著高于前载法。改变甲基丙烯酸羟乙酯-葡聚糖的取代度可以调控阳离子葡聚糖微球的体外释放行为。

阳离子聚合物微球的制备和应用进展

全面介绍了合成阳离子微球的常用方法,着重阐述了(无皂)乳液聚合、分散聚合、微乳聚合的研究进展及阳离子微球在油田调剖、电流变液、生物医药领域的应用,系统归纳了阳离子微球表面电荷来源和国内外文献报道的常用阳离子单体,并总结了不同合成工艺的应用特点。最近,许多新的合成方法如点击化学、原子转移自由基聚合等应用于阳离子微球的合成,为控制微球的表面性能提供了新的途径。在此基础上,展望了阳离子聚合物微球未来发展方向和面临挑战。

交联淀粉微球的阳离子化改性研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵GTA为醚化剂与交联淀粉微球CSMs反应制备阳离子淀粉微球，探讨影响取代度和反应效率的因素，用FT—IR、SEM、XRD、DSC对产物进行表征。阳离子淀粉微球保持了CSMs的圆整形态，但粒径略有增大，分散性能更好。醚化反应进一步破坏了淀粉分子间的氢键作用，阳离子淀粉微球结晶度更加降低，孔隙度变得更大。

阳离子淀粉微球对Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了阳离子淀粉微球对Ni(Ⅱ)的吸附行为,考查了时间、吸附剂用量及Ni(Ⅱ)初始浓度对吸附性能的影响,并探讨了Ni(Ⅱ)的吸附动力学。结果表明,吸附的最佳条件是吸附时间为3 h、吸附剂用量为0.3 g,Ni(Ⅱ)初始浓度为50 mg/L;分别采用两种动力学方程考察其吸附动力学,其结果和准二级模型计算结果之间有较好的相关性,说明了阳离子淀粉微球对Ni(Ⅱ)的吸附为化学吸附。

交联淀粉微球的阳离子化改性研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵GTA为醚化剂与交联淀粉微球CSMs反应制备阳离子淀粉微球,探讨影响取代度和反应效率的因素,用FT-IR、SEM、XRD、DSC对产物进行表征。阳离子淀粉微球保持了CSMs的圆整形态,但粒径略有增大,分散性能更好。醚化反应进一步破坏了淀粉分子间的氢键作用,阳离子淀粉微球结晶度更加降低,孔隙度变得更大。