不同结构和形貌非球形多重乳液液滴的微流体制备

基于液滴成型技术,在同轴微流体装置中,通过对连续相流速、黏度以及表面活性剂的调变,获得了球形、棒状、子弹头形及瓜子形貌的油包水(W/O,W为水,O为油)乳液液滴。在丙烯酰胺-聚乙二醇(AM-PEG)体系中将AM聚合成聚丙烯酰胺(PAM),PAM与PEG分相形成以PAM水凝胶为核、PEG水溶液为壳的核/壳结构液滴,制得了对应形貌H/W/O(H为水凝胶)结构的PAM/PEG多重乳液液滴。当酯类、烃类和硅油类油相分别作为内、外侧油相时,得到的O/W/O液滴形貌与使用相同外侧油相时制得的W/O液滴形貌是对应的。聚合后,由于每种油相的极性不同,造成油水界面处分相现象的差异,可制得对应形貌的O/H/O、O/W/H/W/O、O/H/W/O及O/W/H/O结构的多重乳液液滴。     

工艺因素对XG-AM接枝共聚型吸水树脂性能的影响

以APS为引发剂,MBAA为交联剂,采用水溶液聚合法,制备了XG-AM接枝共聚耐盐型高吸水性树脂.分别研究了丙烯酰胺用量、碱用量、聚合温度、交联剂和引发剂用量等因素对树脂吸水性能的影响.采用红外光谱仪、X射线粉末衍射仪对树脂进行了表征和测试.结果表明:黄原胶与丙烯酰胺发生了接枝聚合反应,当m(AM)/m(XG)为6∶1,m(NaOH)/m(AM)为1∶1,聚合温度为60℃,m(MBAA)/m(AM)为0.04∶1,m(APS)/m(AM)为0.07∶1时,树脂对去离子水的吸收倍率可达1 240 g.g-1,对0.9%NaCl溶液的吸收倍率达到235 g.g-1.     

光辅助引发制备两性离子型P（AM-DAC-AANa）共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）和丙烯酸钠（AANa）的共聚物P（AM-DAC-AANa）.考察了m（DAC＋AANa）∶m（AM）、引发温度、单体（AM＋DAC＋AA）质量分数、反应液pH值、硫脲质量分数、偶氮类引发剂质量分数等因素对聚合反应结果的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比.在m（DAC＋AANa）∶m（AM）=15∶85,引发温度20℃,单体质量分数32％,pH值6,硫脲质量分数1.0％,偶氮类引发剂质量分数0.010 0％的条件下,得到了溶解时间66 min,特性黏数为13.56 dL·g-1的聚合物,并用FT-IR对其结构进行了表征.     

疏水缔合共聚物的合成及溶液性质

 采用自由基胶束聚合法成功制备了丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酸十八酯(SMA)/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)三元疏水缔合共聚物(HAPAM).考查了引发温度、单体质量分数、表面活性剂含量、疏水单体含量、单体配比以及引发剂浓度对共聚物表观黏度的影响,在聚丙烯酰胺(PAM)大分子主链上引入阴离子基团和疏水基团后,阴离子的电黏效应与疏水基团的疏水缔合作用相互协同,使得共聚物水溶液的黏度明显提高.利用FTIR光谱对共聚物结构进行表征,用RF-5301型荧光分光光度仪研究证实了共聚物在水溶液中的缔合行为.采用Brukerfiled流变仪对所合成的疏水缔合共聚物水溶液的流变行为进行研究.     

UV光引发丙烯酰胺反相微乳液聚合研究

采用光引发聚合技术，选取合适的光引发剂进行丙烯酰胺（AM）反相微乳液聚合。用UV光引发AM／水／白油／（Span80＋OP-10）体系聚合，所得聚合物粘均相对分子质量可达10^6.考察了光引发剂类型及质量分数、单体质量分数、乳化剂质量分数和聚合时间等对聚合反应的影响，得到了光引发合成聚合物的较优工艺条件。通过红外光谱法鉴定出所得聚合物为聚丙烯酰胺（PAM）。     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及表征

系统研究了丙烯酰胺(AM)与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚反应制备阳离子絮凝剂的工艺条件。对聚合温度、引发剂浓度、单体质量分数等对合成目标产物的影响进行了详细探索,并对聚合产物的结构和热行为进行了表征。结果表明,最佳聚合条件为聚合温度55 ℃,过硫酸铵与甲醛次硫酸氢钠（质量比为7:3）总质量分数0.0125%,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)的质量分数0.0125%,单体质量分数35%,阳离子度35%;在最佳工艺条件下,所得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂(CPAM)的分子量为2.5×10⁶,具有良好的絮凝效果。     

不同单体浓度范围反相微乳液聚合速率的比较

以油酸失水山梨醇酯Span80和壬基酚聚氧乙烯醚OP-10为乳化剂、过氧化二碳酸(2-乙基己酯)EHP为引发剂、白油为连续介质,进行了丙烯酰胺(AM)、丙烯酰胺/丙烯酸钠(AM/SA)和丙烯酰胺/(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(AM/DMMC)反相微乳液聚合反应。研究了不同单体浓度范围内,3种单体(对)反相微乳液聚合速率。在较高单体质量分数范围内(w(M)为25%～50%),聚合速率对AM,AM/SA和AM/DMMC3种单体(对)浓度的反应级数分别为2.24,2.34和2.47;在较低单体质量分数范围内(w(M)为10%～26%)反应级数则分别为1.57,1.61和1.58。不同单体质量分数范围内聚合速率对单体浓度的反应级数相差较大,主要原因可能是聚合体系中单体水溶液的粘度对聚合速率有较大的影响。     

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/膨润土/淀粉吸水性复合材料的制备及其性能

采用N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以过硫酸钾为引发剂,利用水溶液聚合法制备了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/膨润土/淀粉吸水性复合材料,研究了膨润土用量、引发剂、交联剂、中和度、单体质量比等因素对材料吸水性能的影响,探讨了材料的保水性和吸水速率.结果表明:当膨润土含量为丙烯酸单体的13%,引发剂含量为0.8%,交联剂含量为0.04%,中和度为85%,m(AA)/m(AM)为1时,该复合材料吸水倍数为390,其保水性能良好.     

利用疏水作用和热敏性相分离构筑聚合物核壳结构和空心球

报告一个简便、有效的方法在溶液中构筑聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)包裹聚苯乙烯(PS)的核壳结构和PNIPAM空心球.方法的要点是利用憎水相互作用,将憎水性的偶氮异丁腈引发剂集中在PS球周围,让分散在水相中的单体异丙基丙烯酰胺和交联剂甲叉双丙烯酰胺在PS球表面发生聚合.控制反应温度,利用聚异丙基丙烯酰胺聚合物在水溶液中的独特的热行为,即当温度升高到32 ℃以上时会突然发生亲水到憎水的转变而产生沉淀粘附在PS球表面上形成核壳结构.用氯仿溶解聚苯乙烯核制备了聚异丙基丙烯酰胺空心球.     

星形阴离子型聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能

以季戊四醇为核,并与硝酸铈铵组成氧化还原引发体系,过硫酸钾为助引发剂,引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)自由基共聚合,合成星形阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂Star-P(AM/AMPS).采用FTIR和1H NMR对产物结构进行表征,并计算平均臂数.同时考察反应时间、单体浓度、引发剂用量、反应温度对聚合反应的影响.溶液性能评价结果表明,Star-P(AM/AMPS)的耐温性能及絮凝性能均优于线形PAM.     

两性聚丙烯酰胺的合成工艺探讨与性质研究

采用丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(NaAA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为聚合单体,通过光引发剂引发两性聚丙烯酰胺的共聚法合成(Amphoteric polyacrylamide,AmPAM),考察精确的单因素实验条件。结果表明:n(AM):n(NaAA):n(DMC)=1:0.63:0.15,单体质量分数32%,引发剂用量0.06%,光照时间2.3h以上,反应温度36℃为最佳实验条件;通过红外光谱进行结构表征符合AmPAM结构特征。     

聚丙烯酰胺反相微乳胶的制备及其驱油性能研究

以绘制的Span80/Tween80-煤油-水(丙烯酰胺水溶液)拟三元相图为依据,选择高单体质量分数微乳液体系,在反应温度为40℃,引发剂用量为单体质量0.2%的条件下,通过反相微乳液聚合反应,制得了w(PAM)=39.0%、相对分子质量为7.6×106的透明、稳定聚丙烯酰胺反相微乳胶,并对其驱油性能进行了考察.实验结果表明,聚丙烯酰胺反相微乳胶的驱油性能较好,在相同条件下,聚丙烯酰胺反相微乳胶水乳液比聚丙烯酰胺水溶液的驱油效率提高约7.4%.     

多孔聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)微球的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体、聚乙二醇(PEG-4000)为造孔剂,通过聚合致分相过程在不同单体质量比下制备多孔p(AM-co-AA)微球(PPMS),并用NaOH溶液对其改性,将其用于亚甲基蓝(MB)的吸附。采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的PPMS进行分析,考察了单体中AA用量、吸附温度、pH和MB初始浓度等因素与吸附量的关系。结果表明,随着单体中AA质量分数的提高,微球的孔结构逐渐减少,AA质量分数为单体的50%时,观察不到微球的孔结构。当AA质量分数为单体的20%、pH为8、溶液温度为25℃时,制备的微球对MB的吸附性能最好,且高于不加AA时制得的多孔PAM微球的吸附量。吸附等温线符合Langmuir吸附等温模型,PPMS对MB的最大吸附量为2.565 g/g。PPMS吸附后在甲醇溶液中脱附再吸附、循环5次后,吸附量维持在最高值的96%以上。     

壳聚糖在P（AM-DMC）水分散体系中的分散作用

以丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为单体及阳离子单体,偶氮二异丁基脒二盐酸盐（V-50）为引发剂,水溶性壳聚糖（CTS）为分散稳定剂,在叔丁醇水溶液中进行分散聚合反应.考察了单体质量分数、引发剂质量分数、水醇体积比、反应温度等条件对聚合产物的特性黏数、单体转化率、分子粒径以及体系表观黏度等因素的影响,并通过FT-IR谱图和1H NMR谱图对聚合物的结构进行表征.结果发现：单体质量分数为3.29％～8.32％,水醇体积比在5.5∶4.5～7.5∶2.5,引发剂质量分数为0.006 73％～0.013 45％,反应温度在55～60℃,能得到均匀、流动性好的水分散体系.     

改性聚丙烯酰胺纳米微球的合成及其在调剖堵水上的应用

以亲水性丙烯酰胺(AM)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,氢氧化钠(NaOH)/亚硫酸氢钠(NaHSO_3)为引发剂,失水山梨醇单油酸酯(Span80)/失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(Tween80)/烷基酚聚氧乙烯醚(Tx-10)为乳化体系,在白油中进行反相乳液聚合,制备了改性聚丙烯酰胺微球(PAM)。采用红外光谱、粒径分析和动态流变仪等方式对该微球进行了表征。结果表明聚丙烯酰胺微球已聚合且性能良好,在水中溶胀5 d后,粒径增大至1μm,乳液能迅速分散在水中,且黏度低、耐剪切,可以被顺利注入到地层深部。将此微球在长庆油田进行现场应用,结果显示试验井均出现不同程度的增油,说明此微球在调剖堵水方面具有良好的效果。     

压裂用疏水缔合型聚丙烯酰胺稠化剂的制备与表征

采用反相乳液法、氧化还原引发体系,合成了压裂用两性聚丙烯酰胺稠化剂.应用FT-IR初步表征了产品的结构.研究发现,当引发剂质量分数为0.8%(对单体),乳化剂质量分数为10%(对油相),m(油)∶m(水)为1.4∶1.0,聚合反应温度为40℃,单体n(AM)∶n(DMC)∶n(AA)为1.0∶0.6∶0.3,制得的两性聚丙烯酰胺相对分子质量可达528万.     

阴离子聚丙烯酰胺的合成及其性能研究

通过紫外光引发技术,分别采用共聚法和改性法合成阴离子聚丙烯酰胺(Anionic polyacrylamide,APAM),共聚法以丙烯酸钠(AANa)、丙烯酰胺(AM)为单体,改性法以AM为单体、通过氢氧化钠水解,目标合成特性粘数大,应用效果良好APAM。结果表明:共聚法n(Na AA):n(AM)=0.32,单体质量分数32%,引发剂浓度0.084%,反应温度38℃为最佳反应条件,产物特性粘数为1219m L/g,AM转化率为99.98%;改性法n(Na OH):n(AM)=0.16,单体质量分数35%,引发剂浓度0.082%,反应温度35℃为最佳反应条件,产物特性粘数为923m L/g,AM转化率为99.96%。通过红外光谱表征符合APAM特征基团,通过煤泥水应用表征有良好的絮凝效果。     

水溶液聚合法制备疏水缔合三元阳离子聚丙烯酰胺的研究

采用复合引发体系,通过水溶液聚合法使苯乙烯(ST)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)单体共聚,得到疏水缔合三元阳离子聚丙烯酰胺共聚物。探讨了不同因素对共聚物特性粘数影响,得到较好的聚合条件为:单体浓度35%,氧化还原剂用量为0.017%,反应温度为75℃,m(AM):m(DMDAAC):m(ST)=5:3:2。在此条件下,制备的聚合物特性粘度为7.2×102m L/g。通过红外光谱(FT-IR)对共聚物的结构进行表征。     

DMAPMA阳离子聚丙烯酰胺合成工艺研究

丙烯酰胺(AM)类聚合物是指丙烯酰胺的均聚物及丙烯酰胺与其它单体形成的共聚物的统称,聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物是一类新型的高分子产品,是水溶性聚电解质中最重要的品种之一.本文以丙烯酰胺(AM)和二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)作为共聚单体,采用(NH4)2S2O8-NAHSO3组成的氧化还原体系作为引发剂引发AM与DMAPMA共聚合反应,合成分子量较高的阳离子聚丙烯酰胺.     

聚(丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵)的合成研究

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DBC)为共聚单体,采用水溶液聚合法制备了阳离子型聚丙烯酰胺,研究了单体配比、引发剂、反应温度以及反应时间对产物的影响,并用红外光谱和核磁氢谱对产物结构进行了鉴定.实验发现一定范围内减少引发剂用量、降低反应温度均能提高共聚物分子量,引发剂滴加完毕之后40min时产物黏度最高.