AM/AA/AMPS/DMAM的反相微乳液共聚合研究

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为主单体,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)作为功能性单体,以庚烷为分散介质,表面活性剂SF2810为乳化剂,采用反相微乳液聚合的方法合成了四元共聚物AM/AA/AMPS/DMAM.研究所得的最佳合成工艺条件为:水相中单体浓度为45%,引发剂过硫酸铵加量为单体质量的0.3%,乳化剂加量为油相质量的10%,反应温度为40℃,反应时间为5 h,单体的摩尔比为AM:AA:AMPS:DMAM=52:25:15:8.红外光谱分析证实了四元共聚物的结构.     

AM/AMPS二元聚合物的合成及絮凝性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体,制备了一种水溶性的AM/AMPS共聚物,对合成条件进行了分析,探讨了单体比例、引发剂、温度等因素对聚合物絮凝特性的影响,确立其最佳合成条件。研究发现合成反应温度45℃,反应时间7h,AMPS与AM质量比3∶7,引发剂过硫酸铵质量分数0.02%,溶液pH值6～8,该共聚物对污水的絮凝效果理想,显示出良好的耐盐抗温能力。     

抗盐性AA-AMPS共聚分散剂的合成

以丙烯酸(AA)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,采用水溶液聚合法,合成了AA-AMPS共聚物.研究了引发剂用量、链转移剂用量及聚合反应温度等因素对聚合产物黏均分子质量的影响.实验结果表明,在n(AA)∶n(AMPS)=96∶4,引发剂质量分数(基于两种单体)为2%～5%,链转移剂质量比(基于两种单体)为0.30～0.95,单体质量分数(基于反应体系)为40%,反应温度在85～100℃,反应时间3 h的条件下,合成出了黏均分子质量在3900～10 000范围内的AA-AMPS共聚物.最后对产物进行了红外光谱分析.     

复合水凝胶调剖剂P(AM-DMDAAC)CB的制备及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体,钙基膨润土(CB)为增韧剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法,合成了一种复合型水凝胶调剖剂P(AM-DMDAAC)/CB.通过SEM和XRD表征了调剖剂的形貌和CB的晶型变化,探讨了反应条件对调剖剂的吸水倍率和压缩强度的影响.得到最佳制备条件为:AM与DMDAAC的质量比为9∶1,MBA用量为0.16%(占单体总质量的比例,下同),CB添加量为100%,引发剂用量(以过硫酸铵质量计,过硫酸铵和亚硫酸氢钠质量比为1∶1)为0.08%,反应温度为55℃.在最佳工艺条件下,与无CB的调剖剂相比,CB增加量为100%时,调剖剂的吸水倍率有所降低,但成本降低了约50%,压缩强度大幅提高.     

阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO的合成及溶液性质

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS)、丙烯酸正辛酯(OA)合成了阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO,考察了PAAO的合成条件。采用傅里叶红外光谱法对分子结构进行表征并对其增黏、抗盐性进行了研究。结果表明:当n(AM)∶n(AMPS)=83∶17,引发剂质量分数为0.09%,反应温度为60℃,疏水单体摩尔分数为1.54%时聚合物PAAO的表观黏度最高。此外强阴离子(-SO2-3)和疏水单体的加入,使PAAO水溶液表现出良好的增黏性、抗盐性。     

一种钻井液用改性淀粉类降滤失剂的合成及性能表征

以玉米淀粉(CS)为基体,连续接枝丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)两种单体,合成了CS/AM、CS/AM/AMPS两种降滤失剂,并分别对其降滤失性能进行考察。研究结果发现,在CS和AM的聚合反应中,当反应温度为50,℃,引发剂浓度为单体质量的1.0%,CS与AM的质量比为1∶2,反应时间为3,h时,获得的降滤失剂效果最佳,滤失量为8.6,m L。在此基础上,引入AMPS,通过正交试验,得出钻井液老化后的最佳反应条件。     

两种低阳离子度高相对分子质量PDA的制备

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸铵和亚硫酸氢钠复合物为引发体系,通过水溶液聚合法合成了10%和20%阳离子度DMDAAC和AM的共聚物(PDA)胶体产物。研究了单体质量、引发剂用量、聚合反应温度和Na4EDTA用量对产物特征黏度的影响。研究结果表明,在单体质量百分数为20%和37.5%,引发剂质量分数为3.0×10-4和5.1×10-5,聚合反应温度为45℃,Na4EDTA质量分数为2.0×10-4的最佳工艺条件下,10%和20%阳离子度PDA的特征黏度分别为17.1 dL/g和12.2 dL/g。2种反应单体的不同竞聚率导致其PDA产物最佳工艺参数的不同。     

反相微乳液制备无单体残留阳离子聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)水溶液为水相,失水山梨醇单油酸酯(Span80)/聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯(Tween60)/异构烷烃Isopar M为油相,过硫酸铵/亚硫酸氢钠((NH4)2S2O8/Na HSO3)为引发剂,在40℃进行反相微乳液聚合制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC).通过红外光谱(IR)、液相色谱(LC)、扫描电镜(SEM)对共聚物结构、丙烯酰胺单体残留量及表面形貌进行表征分析.结果表明,在40℃,HLB值为8.5,AM与DMDAAC质量比为8∶2,引发剂占单体总质量的0.7%,乳化剂占油相总质量的25%时,得稳定透明的微乳液,产物为无单体残留阳离子聚丙烯酰胺共聚物,阳离子度为30%.     

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.     

硫酸钡阻垢剂的制备及性能评价

以丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、丙烯酸甲酯(MAC)及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法制备了IA/AA/MAC/AMPS新型四元聚合物阻垢剂。在单因素实验条件下分析单体配比、引发剂用量、聚合温度及反应时间对阻垢性能的影响,并运用正交实验研究合成新型阻垢剂的最佳反应条件组合。确定最佳合成条件为:IA/AA/MAC/AMPS 4种单体质量配比为2∶1∶1∶0. 75,引发剂质量为4种单体总质量的8%,聚合温度为80℃,反应时间为3. 5 h。利用静态阻垢法对所研制的阻垢剂进行阻垢效果评价,研究了阻垢剂质量浓度、温度、pH值对阻垢效果的影响。实验结果表明,阻垢剂质量浓度为80 mg/L时,阻垢率为80. 46%,对硫酸钡的阻垢效果最好;在温度为85℃时,阻垢率可达82. 87%;随着pH值的增加,阻垢率变化趋势较明显,在pH值呈中性的溶液中阻垢效果最好。利用红外光谱对共聚物的结构进行了表征,并确定该共聚物分子链中含有所引入的官能团。