长链聚酰亚胺的制备与表征

以长链二胺4，4′－二（4－氨基苯氧基）二苯砜（BAPS）为单体，采用两步法分别与二酐PMDA、ODPA、BPADA合成了3种链长的聚酰亚胺。实验利用GPC监测0.05mol/L聚酰胺酸（PAA）的数均聚合度（Xn)及相对分子质量分布随缩聚时间的变化关系，结果表明该反应为一逐步缩聚反应，缩聚速率随二酐电子亲和性（EA）的递增而增加；与预聚体聚酰胺酸相比，热处理环化得到聚酰亚胺其数均分子质量（Mn)和特性粘度[η]均有所下降，而分布指数（D）增大。此外还利用红外光谱（FTIR）、差分扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）等对聚酰亚胺进行了表征，结果表明聚酰亚胺（PI）的玻璃化温度（tg)和热分解温度（td)随着聚合单元长度的增加而降低。     

热塑性聚酰亚胺微电子薄膜的制备

以微电子业所急需的聚酰亚胺薄膜为背景，采用一种热塑性聚酰亚胺树脂（TPI），实验测定了聚合物溶液特性、干燥工艺及热拉伸性能。在化学环化过程中聚合物溶液粘度随时间逐步增大；15 h后粘度和重均相对分子质量及分布趋于稳定。薄膜溶剂舍量在干燥初期急剧下降，干燥速率随干燥温度升高而增大。TPI树脂表现出良好的热塑拉伸性能，当温度高于其玻璃化温度时，最大拉伸比随升温速率降低而增大，而随拉伸栽荷增加呈现出先增后降。TPI薄膜经拉伸处理后其力学性能得到明显提高，综合性能与日本钟渊TP-E薄膜相当。     

聚酰胺酸薄膜的化学亚胺化

采用均苯四甲酸二酐(PMDA)与4, 4′二氨基二苯醚(ODA)为单体,聚合得到了固体质量分数为10%的聚酰胺酸溶液.以乙酸酐和吡啶分别作为脱水剂和催化剂对聚酰胺酸薄膜进行化学环化,通过衰减全反射红外光谱(ATRFTIR)对其亚胺化过程进行研究.以一级动力学模型对2个阶段分别进行拟合,得到了不同的吡啶、乙酸酐浓度下的表观速率常数.结果表明:环化初期聚酰胺酸快速转化为聚酰亚胺和聚异酰亚胺,后期聚异酰亚胺缓慢转化为聚酰亚胺.吡啶和乙酸酐都会加快其反应速率,且乙酸酐对第一阶段的反应速率影响更大.     

聚酰胺酸相对分子质量对亚胺化速率的影响

以邻笨二甲酸酐为封端剂，控制合成了3种相对分子质量的聚酰胺酸，利用改进的电位滴定法对经热处理的聚酰胺酸的亚胺化程度进行了测定。实验结果表明：随着聚合度的增大，聚酰胺酸的特性粘数逐渐增大；聚合度为1的聚酰胺酸的链段运动能力强，反应速率快；聚合度为6的聚酰胺酸反应速率稍大于聚合度为18的聚酰胺酸，但在反应初期较聚合度为18的慢，且它们的剩余聚酰胺酸的质量分数较为相近。     

聚酰亚胺的热亚胺化动力学研究

采用热分析方法对三个系列聚酰胺酸的热亚胺化进行了动力学研究．结果表明，聚酰胺酸的亚胺化主要发生在１２０～２５０°Ｃ温度范围内，反应级数约为２的非整数，且随温度变化而变化，反应活化能约为６０ｋＪ／ｍｏｌ．     

聚己内酯型聚羟基氨基甲酸酯的合成

以聚己内酯二元醇(PCL Diol)、丁二酸酐以及碳酸甘油酯为原料,合成了端基为五元环碳酸酯的聚己内酯功能性大单体(PCL 2GC);以PCL 2GC、己二胺及硅烷偶联剂为原料,研究了反应条件对合成线性聚羟基氨基甲酸酯(PHU)相对分子质量及其分布的影响,以及交联密度和交联方式对PHU/SiO2热力学性能的影响.结果表明：线性PHU的相对分子质量随PCL 2GC浓度和反应温度的升高而先增后减,随反应时间、胺用量的增大而降低;PHU的耐热温度相比于类似结构的传统聚氨酯提高了30~40 ℃,PHU/SiO2交联聚合物的结晶度及热稳定性随交联密度的增大而降低;交联聚合物中无定形SiO2的分布较为均匀.     

纳米晶WC-6Co复合粉的制备

采用W,C和Co粉为原料,经机械活化—反应热处理工艺制备纳米晶WC-6Co(质量分数)复合粉末。研究结果表明:机械活化可使混合粉末化学反应活性增大,扩散能力增强,体系能量增高;反应热处理阶段活化粉末的反应具有反应温度低,反应速度快的特点;在900℃热处理保温35 min制备出粒度为33.3 nm的纳米晶WC-6Co复合粉末。复合粉末晶粒粒度随热处理温度的升高和保温时间的延长而缓慢增大,所制得复合粉末的热稳定性较好。     

聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为

为了研究聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为,采用自制液膜干燥实验装置在线测定聚酰胺酸溶液质量的变化.假设气、液两相传质通量相等的条件下,计算了溶剂气相传质系数和液面蒸气压.在此基础上考察了干燥温度、液膜厚度、溶液相对分子质量对液膜表面蒸气压的影响.结果表明,成膜过程中存在溶剂蒸发与聚酰胺酸溶液亚胺化反应的相互竞争.干燥初期溶剂蒸气压迅速升高,液膜表面溶剂的扩散为控制步骤;而干燥后期溶剂蒸气压较小,溶剂在膜内部扩散成为控制步骤.同时随着液膜厚度的增加、干燥温度的升高及溶液相对分子质量的减少,液面蒸气压的最大值呈现增大趋势.     

一种新型抗温抗盐超强堵剂的研制

将聚乙烯亚胺用作交联剂,与梳型聚丙烯酰胺(KYPAM)的酰胺基团反应制备一种共价键交联的抗温抗盐堵剂,考察各因素对成胶性能的影响.结果表明:随着KYPAM相对分子质量、交联剂或KYPAM质量浓度的增加,成胶时间缩短,相应的表观黏度增大,相对分子质量太高或交联剂质量浓度过高易脱水;成胶时间随着pH值的增加呈现缩短、增长义缩短的趋势;温度越高成胶时间越短,凝胶强度越大,温度过高会破坏聚合物凝胶的网络结构,高温下形成的凝胶弹性较差,发脆,容易被破坏;成胶时间随矿化度的增加而变长,成胶强度随矿化度的增加而变弱;KYPAM相对分子质量800万,聚合物质量浓度12 g/L,交联剂质量浓度9 g/L,pH值5～7为最优配方,其适用油藏温度为80～110 ℃,矿化度小于、等于80 g/L NaCl+1.2 g/L CaCl2;采用最优配方,聚乙烯亚胺PEI-KYPAM凝胶堵剂的突破压力和强度比酚醛树脂-KYPAM凝胶堵剂高,其耐冲刷性也优于酚醛树脂-KYPAM凝胶堵剂.     

聚合物不可入孔隙体积影响因素研究

采用双段塞法分析了部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)的相对分子质量、岩心孔隙分布、温度及矿化度对聚合物的不可入孔隙体积 (VIP)的影响规律。分析结果表明 ,VIP随HPAM的相对分子质量的增大而增大 ;VIP随着岩心平均孔隙半径增大、温度升高、矿化度增加而减小。在不断变化的地层条件下 ,HPAM的VIP可能出现高值的现象 ,这将严重影响聚合物驱的波及系数 ,从而使聚合物驱的原油采收率降低。