PEG致孔快速响应pH/温度双重敏感性PNIPAM/SA水凝胶的制备与性能

以聚乙二醇(PEG)为致孔剂,以海藻酸钠(SA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为原料,制备出具有温度和pH双重敏感性的快速响应水凝胶.研究温度、pH值对凝胶溶胀度,以及PEG用量和分子量对凝胶溶胀速率的影响.结果表明,海藻酸钠的加入能够赋于PNIPAM pH敏感性能,所制备水凝胶的溶胀度随着pH值的改变而改变.在酸性条件下,凝胶溶胀度随SA用量的增加而减小;在碱性条件下,凝胶溶胀度随SA用量的增加而增大.在酸性和碱性条件下,水凝胶溶胀度都随着PEG用量的增多和PEG分子量的增大而增大,且与传统水凝胶相比,溶胀速率有较大程度的提高.     

医用聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

采用反复冷冻、融化的方法制备了不同浓度、相同循环次数的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和相同浓度、不同循环次数的PVA水凝胶。测试了PVA水凝胶的拉伸性能、溶胀率,再溶胀动力学。结果表明,拉伸强度随PVA含量的增加而增加;当浓度相同、循环次数不同时,再溶胀率随循环次数的增加而增加;当达到一个峰值时,随循环次数的增加而降低;当循环次数相同、浓度不同时,再溶胀率随浓度的增加而增加;当达到一个峰值时,随浓度的增加而降低。用物理交联和化学交联的方法制备了PVA/PAA互穿网络水凝胶,测试再溶胀行为,发现PVA/PAA互穿网络水凝胶具有温度敏感性。     

高韧性ALG-Ca/PAM双网络水凝胶的制备与表征

分别以海藻酸钙和聚丙烯酰胺为刚性和柔性凝胶网络制备具有良好力学性能的双网络水凝胶.在刚性海藻酸钙(ALG-Ca)网络形成过程中,络合在EDTA中的Ca2+缓慢释放后与海藻酸中古罗糖醛酸(G单元)络合形成离子交联而得到均匀的海藻酸钙凝胶,丙烯酰胺(AM)在少量化学交联剂作用下共价交联形成柔性凝胶网络(PAM).考察了两个网络的相对含量和交联程度对水凝胶的力学性能的影响.结果表明,采用缓慢释放钙离子的方式,当ALG/AM质量比为0.2,BIS/AM质量比为0.002,Ca2+/COO-摩尔比为0.6,凝胶的力学性能最佳.     

凝胶萃取浓缩分离大分子物质

用四种不同交联度的交联聚丙烯酰胺凝胶,研究了它们在去离子水及牛血清白蛋白、牛血红蛋白、精氨酸酶、聚乙二醇等大分子溶液中的溶胀速率和平衡溶胀比的变化规律。发现其平衡溶胀比越大,溶胀速率也越快;凝胶在大分子溶液中的平衡溶胀比总是小于它在水中的值,且随大分子溶液浓度增大,平衡溶胀比的减小程度增大;温度升高,溶胀速率和平衡溶胀比均增大。凝胶交联度越大,对大分子物质的分离效率越高,浓缩精氨酸酶时的最大值为53.4%。凝胶的再生可用加少量盐或丙酮或调节pH值等方法。     

1、4-聚丁二烯凝胶网络中的溶质扩散动力学研究

采用溶液聚合工艺，以未经硫化的顺丁橡胶为高分子骨架接枝交联形成1，4-聚丁二烯凝胶。通过简单易行的可逆染色法研究了溶质在该凝胶溶胀态下的扩散行为，结果表明，一级动力学方程很好地描述了溶质在该凝胶溶胀态下的扩散行为。并根据溶质扩散动力学参数，如表现速率常数(Ka)、表观扩散系数(Da)以及半扩散时间(t1／2)的区别，反映出凝胶网络结构特征。     

共混物中聚氯乙烯凝胶化度测试

采用DSC法测定了PVC／CPE／P（VC－b-MMA)共混物中PVC凝胶化度的变化规律，实验结果发现，其凝胶化度值随加工时间，加工温度增加而增加，共混体系中刚性有机粒子有利于促进PVC的凝胶化，而弹性体（CPE）可以使其凝胶化度值降低，当PVC的凝胶化度值在70％左右时，其力学性能最佳，DSC法能较好地反映共混物中VPC的加工情况。     

辐射法合成超强吸水剂凝胶

研究了用γ－射线引发反相悬浮聚合法制备超强吸水凝胶的工艺条件。讨论了辐射剂量，剂量率，单体浓度，单体中和度，交联剂等不同反应条件对聚合物吸水性能的影响；通过对辐射交联溶胶分数和辐射剂量之间的关联，计算了辐射凝胶剂量与辐射产额。研究结果表明，辐射交联网络的精细结构及其固定电荷的浓度是吸水剂凝胶吸水的主要原因。     

辐射交联聚乙烯醇水凝胶研究

研究辐射交联聚乙烯醇的微观结构，以期进一步揭示这种水凝胶结构与性能的关系。用＾６０Ｃｏγ射线直拉辐射聚乙烯醇水溶液得凝胶，测定了水凝胶的凝胶分数和溶胀度；用Ｃｈｙａｒｌｅｓｂｙ辐射交联理想和Ｆｌｏｒｙ溶胀方程进行数据分析；     

醚化海藻酸钠/聚丙烯酸钠凝胶在有机溶剂中的聚集态变化

以醚化海藻酸钠(ESA)与一定中和度的丙烯酸(AA)为单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液法合成了醚化海藻酸钠(ESA)/聚丙烯酸钠[P(N aAA)]吸水性复合凝胶。考察比较了凝胶在不同组成比的水/丙酮混合溶剂中的平衡含水率。结果表明:丙烯酸中和度为60%时,凝胶饱和吸水率随着丙酮含量的增加连续下降;丙烯酸中和度为70%和90%时,凝胶在溶剂的介电常数分别为46.6和64.1时发生不连续收缩现象(体积相变);随着溶剂中水含量的增加,扩散系数(Dt)也增大,溶剂中Hφ2O<0.4时,凝胶的溶胀表现出non-F ick-ian扩散行为,当φH2O=0.4时,凝胶的溶胀主要表现出F ick ian动力学行为。     

生物温敏性水凝胶的研究

采用明胶和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为原料,制备了配比不同的明胶/聚N-异丙基丙烯酰胺(Gel/PNIPAM)水凝胶系列,研究了pH值、温度对水凝胶的溶胀度和溶胀速度的影响。结果表明,明胶/PNIPAM水凝胶对pH值、温度有明显的响应性,且随着组分中NIPAM配比的增加,水凝胶的温敏性明显增加;对水凝胶的溶胀动力学研究表明,体系配比对溶胀的影响与最低溶液临界温度(LCST)有关,当温度大于LCST时,溶胀速度及溶胀度随明胶含量的增加而增加,当温度低于LCST且配比为1/1(质量比)时,水凝胶的溶胀速度最大。     

二氧化硅表面的铝修饰

本文研究了二氧化硅(硅胶)的铝修饰。用XPS(光电子能谱)、IR(红外光谱)、MASNMR(魔角核磁共振)以及正十六烷裂解和正丁醇脱水反应表征了铝修饰后的样品。实验证明,二氧化硅(硅胶)经铝修饰后,可以产生Brǒnsted和Lewis酸性,并对正十六烷裂解和正丁醇脱水反应有催化活性。     

假丝酵母属可溶性蛋白及酯酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳

本文对分离自黄海海水的无名假丝酵母Ｃａｎｄｉｄａｆａｍａｔａ（７株）、季也蒙假丝酵母Ｃａｎｄｉｄａｇｕｉｌｌｉｃｌｍｏｎｄｉｉ（５株）、近平滑假丝酵母Ｃａｎｄｉｄａｐａｒａｐｓｉｌｏｓｉｓ（５株）进行了可溶性蛋白及酯酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳。经多次实验，三个种均恒定地呈现典型的蛋白及酯酶图谱。不同种间的谱带差异较大，同种不同株间谱带相似。     

超高分子量聚乙烯冻胶纤维拉伸流变性能的研究

本文通过恒速拉伸测力仪探讨了超高分子量聚乙烯冻胶纤维的拉伸流变性质,发现它的表观拉伸粘度η_(?)与拉伸形变速率ε之间的关系曲线因温度和拉伸倍数λ的不同可分为三种类型。三种曲线均在ε=0.005s~(-1)左右发生了重大转折,说明ε=0.005s~(-1)处是聚乙烯冻胶纤维在拉伸时,大分子链缠结与解缠这对矛盾的关节点。不仅η_(?)与ε的关系曲线在此处发生重大转折,而且拉伸应力σ_(?)与ε的关系曲线也在此处出现极大值。实验还发现温度对η_(?)的影响可分为二个区。在低温区,拉伸粘流活化能E_(aⅡ)=20～50kJ/mol,对应于纤维内自由体积的收缩和无定形区的变形;在高温区,拉伸粘流活化能E_(aⅠ)=150～330kJ/mol,对应于大分子链的滑移和伸直链结晶的发展,E_(aⅠ)随拉伸倍数的上升而下降。二个温度区之间的转变温度T_D=117～123℃,它受ε和λ的影响而略有变化。λ较大时,T_D较小;ε较大时,T_D就偏向上限。     

互穿网络聚合物凝胶调驱剂研制

以聚乙烯醇（PVA）、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为原料,利用互穿网络（IPN）技术合成了一种新型互穿网络聚合物凝胶。采用正交设计与方差分析法优化改进了其合成条件。结果表明,主剂PVA、AM、AA的用量是影响IPN凝胶强度、溶胀性能、脱水性能的主要因素;各因子对不同指标的影响程度并不一致,对凝胶的各个性能指标往往不能兼顾;用于油田深部调驱的IPN凝胶的合成条件取决于油藏实际应用环境,可以根据凝胶的实际应用性能指标,采用正交实验设计与方差分析相结合的方法来研制具有最佳使用性能的IPN凝胶。     

埕东油田铬冻胶堵剂的改进

本文分析了埕东油田铬冻胶堵剂的优缺点,研究了铬东胶成冻时间和冻胶强度的影响因素,提出了铬冻胶堵剂的改进配方,并讨论了铬冻胶由半液法堵剂改为双液法堵剂的有关问题。     

陶瓷坯体有机凝胶法成型工艺

研究了有机凝胶法陶瓷成型的工艺过程，对有机聚合反应体系及影响陶瓷坯体特性的诸因素进行了分析，实验表明：丙烯酰胺－双丙烯酰胺单体在达硫酸铵－四基乙二胺体系下的聚合反应适于陶瓷成型，此方法工艺简单，可获得致密度较高、结构均匀一致，无大孔隙的复杂形状坯体。     

聚乙烯凝胶丝在超拉伸过程中结构的变化

用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制成的凝胶初生纤维在合适的条件下,进行高达192倍的拉伸。得到强度和模量分别为4.4 GPa和210 GPa的聚乙烯纤维。借助于广角X-射线衍射法(WAXD)、差示扫描量热法(DSC)等手段,对纤维在拉伸过程中的结晶度、取向度、晶胞参数、拉伸应力、残留溶剂含量及纤维强度、模量作了测试。据此,作者认为:UHMWPE纤维在热拉伸过程中,结构的发展和形成可以粗略地分为三个阶段:第一阶段,凝胶纤维中的溶剂被挤出,大分子发生取向;第二阶段,折叠链片晶开始被拉直,经过这个阶段,晶体密度上升约10％,熔点上升4～6℃;经第三个阶段后,晶体密度进一步上升10％,熔点再次上升3℃。     

锆冻胶压裂液管流特性的实验研究

采用管道流动装置对同一浓度不同温度下锆冻胶压裂液的流动特性进行了实验研究。文章认为,锆冻胶压裂液属粘弹触变性流体。实验结果表明,在实验的切变速率范围内,剪切应力和切变速率的关系曲线可划分为三个区域,每个区域均可用Herschel-Bulkley模式来描述,并分别得到不同情况下的极限动剪切应力、稠度系数和流变指数值。文章还得出了视粘度随温度的变化关系,并就锆冻胶压裂液在油气田开发过程中所涉及的几个问题进行了探讨。     

田菁胶残渣及其对压裂井产能的影响

油层水力压裂施工中常用的水基冻胶压裂液在破胶后一般都有一定量的残渣.这种残渣一方面可堵塞地层和支撑裂缝孔隙,另一方面可形成滤饼,降低滤液侵入地层深度,减轻地层伤害.本文用田菁压裂液研究了其残渣含量对不同渗透率人造岩心伤害程度的影响,并在模拟压裂液滤失条件下测定不同残渣含量的压裂液对填砂裂缝的伤害程度.用数值模拟方法研究了地层及裂缝的伤害程度及压裂液侵入地层的深度对压裂井产能的综合影响.结果表明.当综合考虑压裂井地层和裂缝伤害程度预测出的产能.较接近实际产能.并提出了根据地层渗透率选择压裂液残渣含量的参考方法.     

酚醛树脂冻胶流变性及粘弹性研究

由疏水缔合聚合物AP–P4和酚醛树脂预聚体YG103交联得到了酚醛树脂冻胶,研究了酚醛树脂冻胶的流变性和粘弹性,并对疏水缔合聚合物和酚醛树脂冻胶的粘弹性进行了对比。研究表明,酚醛树脂冻胶成胶过程可分为缓慢诱导阶段、快速增长阶段和稳定阶段。酚醛树脂冻胶的剪切应力具有时间依赖性和滞后特性,在外力作用一段时间后冻胶的应变可较好地恢复。与聚合物溶液相比,酚醛树脂冻胶具有更宽的线性粘弹性区域和更高的储能模量和损耗模量。在低频率下该冻胶的储能模量比损耗模量大,随着频率的增加,储能模量和损耗模量均增加;随着聚合物和交联剂质量分数的增加,冻胶体系的储能模量和损耗模量均增加;随着矿化度的增加,冻胶体系的储能模量和损耗模量出现先降低—增加—降低的过程。