丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺反相乳液共聚动力学

以丙烯酰胺(AM)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)作为单体,失水山梨醇单油酸酯(SPAN-80)为乳化剂,3号白油为连续相,过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)为氧化还原引发体系,通过反相乳液聚合得到AM和DMAA的共聚物,采用核磁共振氢谱对产物进行表征。结果表明,随着投料中n(DMAA)∶n(AM)的增加,聚合速率逐步加快,共聚物中DMAA物质的量多于投料中DMAA的物质的量;聚合速率随时间的变化曲线不存在恒速期,成核机理倾向于单体液滴成核;聚合速率方程为r_(p)=kcM^(1.74)cI^(0.82)cE^(0.77)(其中cM、cI、cE分别为单体总浓度、引发剂浓度和乳化剂浓度),表观活化能为20.53 kJ/mol。

基于温敏性N,N-二甲基丙烯酰胺/N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物的毛细管无胶电泳筛分介质

本文合成了N,N-二甲基丙烯酰胺/N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物(P(DMA-co-NIPAM))和聚N,N-二甲基丙烯酰胺(PDMA),并将二者共混制备毛细管无胶电泳筛分介质,旨在降低筛分介质粘度的同时增强其对DNA的分离性能。核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证明了2种聚合物的成功合成。表征了P(DMA-co-NIPAM)/PDMA共混物溶液的流体力学直径(Dh)、低剪切粘度和吸光度,结果表明,P(DMAco-NIPAM)聚合物具有温敏性,低临界溶解温度(LCST)为60~80℃。DNA筛分结果显示,PDMA中添加了10%P(DMA-co-NIPAM)的复合筛分介质性能最好,相比PDMA粘度降低19%以上,对大DNA片段的分辨率和理论塔板数均明显提高,分离时间缩短4%,显示了优良的分离性能。

N,N-二乙基丙烯酰胺及其共聚物的合成

首先合成了Ｎ，Ｎ－二乙基丙烯酰胺，并采用氧化－还原引发体系，合成了丙烯酰胺（ＡＭ）／２－丙烯酰胺基－２－甲基丙磺酸（ＡＭＰＳ）／Ｎ，Ｎ－二乙基丙烯酰胺（ＤＥＡＭ）三元共聚物。通过元素分析和红外光谱分析了ＤＥＡＭ的结构，用红外光谱和热分析研究了聚合物的结构与热稳定性，初步评价了共聚物的溶液性能。结果表明，ＡＭ／ＡＭＰＳ／ＤＥＡＭ共聚物具有较好的热稳定性和耐温抗盐能力。

甲基丙烯磺酸钠-N,N-二甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺耐温抗盐共聚物的合成

采用甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、丙烯酰胺(AM)为原料合成耐温抗盐驱油共聚物,研究影响共聚反应的各种因素和变化规律,讨论功能性单体的种类和含量对共聚物性能的影响,确定合理的聚合工艺条件。实验结果表明,在共聚反应温度为50℃、共聚反应时间为8h、引发剂质量分数(占单体质量)为0.07%、共聚单体中AM质量分数为82%、SMAS质量分数为12%、DMAM质量分数为6%的条件下,合成的三元共聚物具有优异的溶解性能、耐温性能和抗盐性能。

甲基丙烯磺酸钠-N,N-二甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺耐温抗盐共聚物性能的研究

系统测定了甲基丙烯磺酸钠-N,N-二甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺(SMAS-DMAM-AM)三元共聚物在驱油条件下的各项性能;研究了在高温、高盐地质条件下表观粘度的影响因素及变化规律。实验结果表明,三元共聚物的热分解温度明显高于普通聚丙烯酰胺的分解温度;三元共聚物模拟油田矿场水溶液的表观粘度随共聚物浓度、温度和模拟油田矿场水矿化度的变化而变化;三元共聚物表现出优异的耐温和抗盐性能。在90℃、质量浓度为1.5g/L的聚合物模拟油田矿场水溶液中,三元共聚物的耐温和抗盐性均优于国内外同类产品,达到高温、高盐油田聚合物驱油剂的使用要求。

丙烯酰胺/丙烯酸/N,N-二烯丙基油酰胺/N,N-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物驱油剂的合成及其性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、N,N-二烯丙基油酰胺(DNDA)、N,N-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,合成了水溶性丙烯酰胺共聚物(PMADD)。利用FTIR、流变等方法分析了PMADD的结构,研究了PMADD的性能,并利用岩心驱替实验考察了PMADD对模拟原油的提高采收率能力。实验结果表明,合成PMADD适宜的条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(DMDAAC)∶m(DNDA)=5∶5∶0.3∶0.04、聚合温度45℃、Na HSO3-(NH4)S2O8引发剂用量0.3%(w)(基于反应体系质量)、反应体系p H=7。PMADD具有良好的增黏、抗剪切、耐温、抗盐和耐老化性能。当PMADD的质量浓度为2 000mg/L时,其溶液的表观黏度为590.3 m Pa·s;在剪切速率为1 000 s-1时,其黏度保留率为7.0%;当Na Cl质量浓度为12 000 mg/L时,PMADD溶液的黏度保留率为23.7%。当模拟地层水的总矿化度为5 200 mg/L时,2 000 mg/L的PMADD溶液可提高模拟原油采收率12.64%。

温敏性聚(N,N-二甲基丙烯酰胺-co-4-丙烯酰氧基查尔酮)共聚物的合成与表征

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)和4-丙烯酰氧基查尔酮(AC)为单体,以S-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α’’-乙酸)-三硫代碳酸酯为RAFT试剂,在四氢呋喃溶液中通过RAFT共聚合成了聚(N,N-二甲基丙烯酰胺-co-4-丙烯酰氧基查尔酮)共聚物(poly(DMAA-co-AC)),并通过红外光谱、紫外可见吸收光谱和核磁共振氢谱对共聚物的结构进行了表征。采用可见分光光度法和动态光散射研究了共聚物的温敏性,结果表明,poly(DMAA-co-AC)共聚物是一类具有低临界溶解温度(LCST)的温敏性聚合物,且随着共聚物中AC含量的增加,其LCST降低。

阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶的制备及其对废水中甲基橙的吸附性能研究

采用水溶液聚合法制备了阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶(CPNMA),并对其吸附废水中甲基橙(MO)的性能进行探究。利用SEM、FT-IR、TG及XPS对CPNMA进行表征。通过吸附动力学和吸附等温线模型拟合发现,在25℃下CPNMA对MO的吸附行为更符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,吸附平衡时间为960 min,理论最大吸附量为371.6 mg/g。分析了吸附温度和溶液pH对吸附效果的影响,结果表明,在吸附温度为35℃及溶液pH=6时CPNMA可以呈现出最佳的吸附效果。综合分析,CPNMA的吸附机理包括氢键、静电作用、范德华力、n-π相互作用、表面吸附和孔隙填充。

丙烯酸乙酯与N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺共聚物的制备及其气浮除油性能

以丙烯酸乙酯(EA)和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DPM)为原料,通过乳液聚合制备了共聚物P(EA-DPM),优化了其合成条件,并评价了其对油田聚合物驱采油污水(含聚污水)的气浮除油性能。最佳合成条件为:m(EA)∶m(DPM)=1∶1,总单体加入量(EA和DPM总量在反应体系中的质量分数)20%,乳化剂加入量(乳化剂在纯水中的质量浓度)1.5 g/L,引发剂加入量(引发剂占总单体的质量分数)0.1%,反应温度65℃,反应时间8 h。最佳气浮除油条件为:气浮温度50℃,P(EA-DPM)乳状液用量(P(EA-DPM)乳状液在污水中的质量浓度)75 mg/L,通气流量2.5 L/min。在此条件下气浮处理15 min后,含聚污水的除油率为94.72%,聚合物保留率为86%。

N-异丙基丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺共聚物及其水凝胶的合成及其温敏性研究

通过自由基聚合合成了 N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)与N-羟甲基丙烯酰胺(NHMPA)的共聚物及其水凝胶。研究发现,调节两单体的配比可得到不同的低临界溶液温度(LCST)值的共聚物及水凝胶。结果表明,NHMPA的加入不改变PNIPAm的温敏性,但可有效的调节其LCST值。

二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物的结构表征及应用

在引发剂过硫酸铵 (APS)的作用下 ,二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)和丙烯酰胺 (AM)通过共聚合反应合成了一种新的阳离子型聚合物。在n(DMDAAC)∶n(AM) =2∶1、c(APS) =2 0×1 0 - 2 mol L、t=60℃、t=3h的条件下 ,所得共聚物的阳离子度 (聚合物链节中阳离子单体的链节所占摩尔分数 )为 45%、相对分子质量为 4 7× 1 0 6 、产率达 96%。用红外光谱对聚合物的结构进行了表征 ,同时对聚合物的絮凝与脱水作用也进行了实验。

N-异丙基丙烯酰胺共聚物的温敏性

采用自由基水溶液聚合方法制备出了N-异丙基丙烯酰胺(N IPA)温敏共聚物P(AM-N IPA);首次在P(AM-N IPA)结构中引入丙烯酸钠(N aAA)单体结构单元,合成了离子型共聚物P(AM-N IPA-N aAA);考察了共聚物P(AM-N IPA)和P(AM-N IPA-N aAA)溶液温敏性的影响因素;分别采用荧光光谱分析法以及乌氏黏度计稀释法对共聚物溶液温敏机理进行了研究。结果表明,不同共聚单体的配比以及单体含量对共聚物溶液低临界溶解温度(LCST)均有显著影响;当温度高于共聚物低临界溶解温度时,共聚物分子链上的疏水基团的缔合作用增强,导致疏水聚集结构的形成,聚合物分子链发生去溶剂化作用,在共聚物稀溶液中表现为线团收缩,在共聚物亚浓溶液中表现为共聚物分子间聚集发生相分离。

含疏水链节的聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物的温敏性

采用溶液聚合法合成了一系列N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯的无规共聚物,用浊度观测法和光散射法测定了不同共聚物水溶液的温敏相转变行为。结果表明:所得共聚物的低临界溶解温度(LCST)均低于均聚物PNI-PAM的,酯类单体的结构和含量对共聚物的LCST有显著影响,其中酯基上的烷基对共聚物LCST的影响能力大于丙烯酸酯α位上的烷基,前者对增大共聚物的疏水性有更大贡献。通过NIPAM与特定丙烯酸酯单体进行无规共聚可以合成转变温度低于PNIPAM均聚物且具有预设LCST数值的水溶性温敏聚合物。

二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物的合成与结构表征

用二步法合成了季铵盐阳离子单体N ,N 二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)。第一步 ,向反应瓶中加入 1mol二甲胺的水溶液 ,控制温度 40℃以下 ,滴加 1mol氯丙烯和 1molNaOH水溶液 (其质量分数为 40 % )。滴加完后再反应 2h,分取上层有机相 ;第二步 ,将有机相加入反应瓶中 ,同时加入适量的丙酮 ,控制温度在 30℃以下 ,滴加 1mol氯丙烯 ,反应 4h。过滤、洗涤、干燥得阳离子单体DMDAAC ,总转化率为 63%。以n(DMDAAC)∶n(丙烯酸胺 ) =1∶3在水溶液中共聚 ,合成了阳离子共聚物 [P(DMDAAC AM) ]。反应以分别占单体总质量的 0 5 %的过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂 ,反应温度 40℃ ,反应时间 6～ 8h。并利用IR、1HNMR对单体和共聚物进行了结构表征。

聚N,N-二乙基丙烯酰胺蒙脱土纳米复合物的合成及溶胀性能

在制成钠基蒙脱土的基础上 ,对蒙脱土进行了改性 ,并把改性后的蒙脱土分散在N ,N 二乙基丙烯酰胺水溶液中进行聚合 .结果表明这种蒙脱土插层聚合的水凝胶的低温溶胀性能大大提高 ,其对水的释放曲线在特定的温度下也由S形转变为近一直线形 .由于蒙脱土的改性 ,在蒙脱土和聚合物之间的界面化学发生了改变 ,用X衍射分析表明此水凝胶是纳米复合材料 .而加入蒙脱土量达 10 %的水凝胶的溶胀比和温度响应性能也都发生很大改善 .

丙烯酰胺与二(烯丙基)十二胺在羧甲基纤维素上的接枝共聚物合成与表征

以十二胺与 3 氯丙烯的反应物二 (烯丙基 )十二胺 (DALA)、丙烯酰胺 (AM)和羧甲基纤维素 (CMC)为原料 ,合成了疏水化水溶性两性纤维素接枝共聚物 (CGAL) .利用FTIR、1 H NMR、MS和元素分析 (EA)等方法确证了DALA的结构 .考察了CMC的取代度与浓度 ,AM、DALA与引发剂浓度 ,温度及pH等因素对接枝共聚的影响 .通过FTIR对CGAL进行了分析 .借助比色滴定、EA和GPC等手段测定了CGAL的组成与分子量 .TG分析和粘度法研究了CGAL及其溶液的热稳定性 .

羟乙基纤维素-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物的制备与表征

通过羟乙基纤维素与氨基封端的聚N-异丙基丙烯酰胺进行还原性氨化反应合成了温敏性羟乙基纤维素-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物。利用凝胶渗透色谱、傅立叶红外光谱和固态核磁共振谱对共聚物的结构进行了表征。利用紫外分光光度计研究了共聚物水溶液的透光率随温度的变化。研究表明共聚物的低临界溶解温度为33℃,当高于33℃后,共聚物聚集形成平均长度为100 nm的类似棒状的胶束。

二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物的研究进展

对二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物PDA在合成、分析和应用方面的研究进展进行了综述。分析归纳了影响聚合反应过程和产物性能的诸因素 ,例如 :单体的纯度 ,反应的热效应 ,单体的转化率和PDA产物分子链段的均匀性等。讨论了合成PDA的水溶液聚合、反相乳液聚合和反相悬浮聚合等方法。对共聚物PDA的平均相对分子质量、结构表征、残留单体的含量和阳离子单体转化率等的测定方法进行了系统阐述。对PDA在诸多领域 ,如 :日用化工、污水处理、造纸、采矿、石油工业等行业的应用情况作了分类阐述。在此基础上对PDA的应用和开发前景作了展望。

二甲基二烯丙基氯化铵丙烯酰胺共聚物的合成与结构表征

考察了影响二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与丙烯酰胺(AM)在水溶液中进行氧化还原引发共聚合得到的共聚物特性粘数[η](30℃,1mol/LNaCl水溶液)的因素:DMDAAC提纯与否;反应物pH值(1～5),单体总浓度(10%～50%);DMDAAC与AM摩尔比(0.2～1.0);引发剂K2S2O8 NaHSO3浓度(0.006%～0.5%)。共聚反应温35℃,时间10h。通过红外光谱特征吸收峰的指认,确定所合成的为DMDAAC/AM共聚物。用所合成的一个共聚物处理造纸黑液,其絮凝和脱色效果均优于絮凝剂聚丙烯酰胺工业品和聚丙烯酸。图2表2参5。

N-异丙基丙烯酰胺类共聚物温敏性研究

制备了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)与N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)和/或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的二元及三元共聚物,研究了组成和链转移剂用量对共聚物温敏性的影响,并在上述三元共聚物上接枝聚己内酯(PCL)得到温敏性两亲聚合物.结果表明,随着DMAAm增加、HEMA减少或共聚物分子量降低,共聚物的最低临界溶解温度升高,且PCL链段的接枝度和长度对聚合物的温敏性影响明显.