2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠的合成及其胶束化行为研究

以丙烯腈与1-十二烯为主要原料合成了可聚合表面活性剂2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠(SADS),用红外光谱、核磁共振谱和质谱确认了SADS的化学结构。用表面张力法(滴体积法)与电导法测定了SADS在25℃温度下的临界胶束浓度(CCMC)。用稳态荧光光谱法测定了CCMC和胶束的微极性。结果表明,以丙烯腈与1-十二烯为原料可较顺利地合成SADS,25℃下用表面张力法和电导法测得SADS的CCMC分别为6.15 mmol/L和5.8 mmol/L,对应的表面张力为32.4 mN/m,表明SADS具有较高的表面活性。与普通阴离子表面活性剂相比,由于SADS特殊的分子结构,其在液-气界面的过剩饱和吸附量较小而单分子截面积较大。

2-丙烯酰胺基辛烷基磺酸钠的合成及其胶束化行为研究

以丙烯腈与1-辛烯为主要原料,合成了表面活性单体2-丙烯酰胺基辛烷基磺酸钠(NaAMC8S)。在n(1-辛烯)∶n(丙烯腈)∶n(发烟硫酸)=1∶6∶1,反应温度25℃,反应时间24h,产品收率(按1-辛烯计)为82.2%。用红外光谱、核磁共振波谱、高分辨质谱和X射线能谱确认了NaAMC8S的化学结构。用电导法与表面张力法测定了NaAMC8S的临界胶束浓度(CMC)。用稳态荧光光谱法测定了CMC和胶束的微极性。结果表明,25℃时,用电导法和表面张力法测得NaAMC8S的CMC分别为44.75mmol/L和51.76mmol/L,对应的表面张力为50.61mN/m;且CMC随温度变化很小。

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。

医用聚氨酯表面紫外光接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠及其润滑性能研究

利用紫外光接枝技术,引发亲水性单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)在医用聚氨酯表面发生接枝聚合反应,以提高聚氨酯表面的润滑性。测定分析了接枝前后聚氨酯的红外谱图和扫描电镜照片及其不同浓度亲水性单体NaAMPS对聚氨酯表面接枝率的影响,探究了接枝前及其不同浓度亲水性单体NaAMPS接枝聚氨酯在有无润滑介质水的条件下摩擦力和摩擦因数的变化。实验结果表明,在有润滑介质水的条件下,亲水性单体NaAMPS浓度较高时,接枝聚氨酯表面形成水润滑涂层,显著改善了聚氨酯表面的润滑性。

表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠的合成及其胶束化行为的研究

以丙烯腈与1-十四烯为主要原料合成了表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(N aAM C14S),用红外光谱与核磁共振谱确认了N aAM C14S的化学结构,用紫外光谱测定了N aAM C14S在水中的溶解度,用表面张力法(环法)与电导法测定了N aAM C14S在不同温度下的临界胶束浓度(CM C)。结果表明,以丙烯腈与1-十四烯为原料可较顺利地合成N aAM C14S,其K rafft点为22℃,25℃下CM C为9.2×10-4m o l.L-1,且CM C随温度变化很小,25℃的表面张力为48.2mN.m-1,表明N aAM C14S具有较高的表面活性。

疏水缔合(丙烯酰胺十六烷基二甲基烯丙基氯化铵-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)三元共聚物的合成与性能研究

Due to the poor salt tolerance and heat resistance of the partially hydrolyzed acryl amide in the reservoir of high temperature and high inorganic salt,and the poor ability of shear,the hydrophobically associating terpolymers acrylamide\|hexadecyl ally ammonium chloride\|2\|acrylamino\|2\|metyl propane sulfuric acid (AM\|C 16 DMAAC\|AMPS) is prepared by micelle polymerization with the nonionic monomer\|AM,the anionic monomer\|AMPS,the cationic monomer\|C 16 DMAAC,It is investigated that the effect of the content of the hydrophobic monomer,anionic monomer,cationic monomer,reaction temperature and the concentration of the inorganic salt and the surfactant on the viscosity of the hydrophobically associating aqueous soluble terpolymers in brine.The results show that the aqueous soluble hydrophobically associating terpolymers(1000?mg/L) have good viscofication effect in brine(20000?mg/L),when the content of the hydrophobic monomer is 1\^2%,and of the anionic monomer is 30%,the hydrophobically associating terpolymers can meet the need of polymer flooding in reservoir of the high concentration inorganic salt.

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。

衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/次磷酸钠共聚物的合成与阻垢性能

以衣康酸为单体,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及次磷酸钠为原料,水为溶剂,异丙醇为链转移剂,过硫酸铵和偶氮化合物为引发剂,合成了新型的共聚物阻垢剂。研究确定了共聚物合成的最佳条件:引发剂用量为12%,链转移剂用量为10%,聚合反应温度为90℃,聚合反应时间为4 h时。将合成共聚物与市售的阻垢剂进行阻垢性能的对比试验,结果表明合成共聚物的阻垢效果优于市售的阻垢剂,阻垢率高达90%以上。

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/N-烷基丙烯酰胺三元共聚物水溶液特性研究

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-烷基丙烯酰胺(N-AAM)为单体,合成了AANA三元共聚物,并与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比较,讨论了三元共聚物(AANA)的水溶液特性。芘荧光光谱分析和激光光散射仪测量结果表明,AANA由于引入了疏水性单体,在水溶液中形成了分子间的疏水缔合作用,使得AANA在水溶液中具有较大的均方旋转半径,与HPAM相比,AANA具有更好的耐温抗盐性能。实验结果表明,AANA中引入的疏水性单体形成的缔合作用愈强,愈有利于改善聚合物的耐温抗盐性能。

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-烷基丙烯酰胺共聚物在三元复合驱体系中的特性研究

讨论了由丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-烷基丙烯酰胺共聚物(AANA)、烷基苯磺酸钠和NaOH组成的三元复合体系(ASP体系)中,聚合物、表面活性剂和碱之间的相互作用。AANA由于引入了疏水性碳链,在水溶液中可以形成分子间的疏水缔合作用,使其耐碱能力相对于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)有显著提高。同时,AANA分子上的碳链可以与烷基苯磺酸钠的碳链相互作用,在不影响ASP体系的油水界面张力前提下,提高了ASP体系的长期稳定性。与HPAM相比较,AANA可以显著降低ASP体系的色谱分离程度。

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。

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%。

微波辐射羧甲基纤维素接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸制备高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂、过硫酸氨(APS)为引发剂,采用微波辐射法在羧甲基纤维素钠(CMC)上接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了耐盐高吸水性树脂P(AMPS/CMC);考察了微波功率(P)、辐射时间(t)、CMC用量、NMBA用量、APS用量、AMPS的中和度(N)对树脂吸水倍率的影响;采用FTIR,SEM,TG等手段对树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(m(NMBA)∶m(APS)∶m(CMC)∶m(AMPS)=0.5∶2∶5∶100,P=195W,t=3.15 min,N(AMPS)=45%,w(CMC+AMPS)=30%)下合成的P(AMPS/CMC),在离子强度为0.154 mol/L的NaCl,CaCl2,AlCl3溶液和去离子水中的吸水倍率分别为126,63,20,1 345 g/g。该树脂具有较好的层状结构和热稳定性(主分解温度在250℃以上),CMC的加入有利于提高树脂的热稳定性和耐盐性能。

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。

衣康酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸二元共聚物油井水泥缓凝剂制备及性能

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与衣康酸(IA)进行二元共聚反应合成了一种油井水泥缓凝剂。用正交实验法确定了最佳合成方案:反应温度80℃,w(引发剂)=1.5%,单体配比m(IA):m (AMPS)=1:2.7,反应时间1 h。采用IR研究了共聚物的结构并探讨了缓凝剂作用机理。结果表明:合成的共聚物对水泥浆有优异的高温缓凝作用,能显著延长水泥浆的稠化时间,具有良好的分散作用和抗钙性能。

紫外光固化法制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/顺丁烯二酸酐三元共聚高吸水性树脂

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、顺丁烯二酸酐(MA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用紫外光固化法,在不加引发剂和无任何气氛保护下合成了AMPS/AM/MA高吸水性树脂。利用FTIR和SEM方法研究了AMPS/AM/MA高吸水性树脂的分子结构和树脂吸水后的表面形态。考察了反应条件对AMPS/AM/MA高吸水性树脂吸水倍率的影响。实验结果表明,合成高吸水性树脂的优化条件为:n(AMPS)∶n(AM)∶n(MA)=2.0∶1.5∶0.3,w(NMBA)=0.06%(基于单体的总质量),pH=3.4,紫外光固化时间5.5 min。在优化条件下合成的AMPS/AM/MA高吸水性树脂的吸水倍率为1 627 g/g,且吸水速率较快,保水性能良好。

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。

海泡石黏土接枝聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及表征

以海泡石黏土(ST)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了ST-g-P(AMPS-co-AM)高吸水性树脂。探讨了适宜的合成条件,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构及其热稳定性。实验结果表明,适宜的合成条件为:AMPS中和度70%、m(AM)∶m(AMPS)=1.7、MBA用量0.06%(w)(用量均基于单体总质量)、KPS用量0.6%(w)、ST用量12.5%(w),在此条件下合成的ST-g-P(AMPS-co-AM)树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 280 g/g和90 g/g。适量ST的引入显著提高了树脂的吸水倍率、耐盐性和热稳定性。

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。