疏水缔合效应对聚丙烯酰胺类水溶液结构和流变性质的影响

以聚合物驱油为背景,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AHPAM)水溶液的结构与流变性质的差别.通过粘度法和静态激光光散射法得到了所分析的聚丙烯酰胺的分子量,用动态激光光散射法和粘度法分析了特定AHPAM分子缔合形态,并用流变学法测定了AHPAM在地层温度与矿化度条件下的线性粘弹性与非线性流变特性.着重讨论了临界缔合浓度的概念,研究了结构和流变性质的关系,以及分析了缔合对聚合物驱油的可能影响.实验结果表明,AHPAM水溶液在宽浓度范围存在分子缔合;一般临界缔合浓度的概念实际反映在进入亚浓溶液范围分子间缔合的效应,剪切速率约为10 s-1时,剪切粘度突降数倍,反映缔合结构在剪切场中的变化,该现象在高缠结浓度下较不明显;拉伸粘度随拉伸速率变化与HPAM定性不同,该拉伸特性反映了疏水缔合近程作用的本质.     

驱油用聚丙烯酰胺分子量分布的表征和测定方法

驱油用聚丙烯酰胺的分子量分布是评价聚合物的重要指标之一,对聚合物驱油效果有重要的影响。目前测定驱油用聚丙烯酰胺分子量分布的主要方法有光散射法、凝胶渗透色谱法、凝胶渗透色谱法联用技术和流变法等。对这几种常用的分析方法做了详细介绍,对比分析了它们的特点和适用范围,对这些方法和技术做了展望。光散射法多为研究所用。凝胶渗透色谱法比较简单且实验精确度比较高。凝胶渗透色谱联用技术不仅拓宽了测定范围而且提高了灵敏度,但是应用凝胶渗透色谱测量聚合物分子量分布仍有大量研究工作。流变法省却了溶解聚合物的步骤,解决了高分子量及长链支化度聚合物的测试灵敏度不高的问题,具有比较广阔的发展前景。     

木质素基高效减水剂GCL1-JB的分子量测定

分别采用静态光散射法(SLS)和凝胶渗透色谱法(GPC)测定了木质素基高效减水剂GCL1-JB的分子量(Mw).由于GCL1-JB直接溶于水中存在聚电解质效应和聚集现象,SLS法测得的分子量(Mw,SLS)远大于GPC测得的分子量(Mw,GPC).为了通过SLS测得GCL1-JB的真实Mw,在GCL1-JB溶液中加入NaCl来屏蔽GCL1-JB的聚电解质效应,并采用0.45μm的微孔滤膜滤除GCL1-JB聚集体.GCL1-JB的动态光散射测试中存在2个扩散峰:快模式峰和慢模式峰.快模式峰对应GCL1-JB的单分子行为,而慢模式峰对应GCL1-JB的聚电解质效应和GCL1-JB聚集体.GCL1-JB动态光散射的慢模式峰随着NaCl的不断加入和进一步的过滤处理而逐渐减弱.当NaCl在溶液中的浓度达到0.1 mol/L,动态光散射的慢模式峰完全消失.在没有慢模式峰存在的条件下利用SLS测得GCL1-JB的绝对分子量为121300,这个分子量被认为是GCL1-JB单分子的真实分子量.然而该条件下SLS法测得的Mw,SLS仍然比GPC法测得的Mw,GPC大,这是由于GCL1-JB与GPC标样NaPSS的构象差异引起的.GCL1-JB的分子构象比NaPSS的更卷曲,所以用NaPSS作为GPC标样得到Mw,GPC比GCL1-JB的真实分子量小.本研究提出了一种利用SLS准确测量GCL1-JB的Mw的方法,对存在聚电解质效应和聚集现象的木质素及其衍生产物的绝对分子量测定具有普遍的借鉴意义.     

疏水缔合聚丙烯酰胺在盐水中的自组装行为

使用静态光散射、动态光散射以及原子力显微镜(AFM)研究了疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)在盐水溶液中的自组装行为.研究了聚合物分子在不同盐浓度中的表观重均分子量(Mw,a),均方根回转半径(),流体力学半径(),第二维里系数(A2)的变化,并根据/的比值得出聚合物分子的聚集形态.实验结果表明:随着盐浓度的增强,聚合物溶液的分子链由舒展变得卷曲.     

反相悬浮法合成超分子量聚丙烯酰胺的研究

采用环己烷和非离子型表面活性剂EA(自制)组成的体系,合成了超高分子量(M_w≥1200×10~4)的粉状,速溶型聚丙烯酰胺,研究了影响分子量的各种因素,如温度、引发剂用量、单体浓度、乳化剂用量、油/水比,测定了分子量。     

原子力显微镜与动态光散射研究疏水缔合聚丙烯酰胺微观结构

驱油用疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)性能优劣由其微观结构决定,优选研究HAP微观结构的方法,方便现场准确筛选功能良好的驱油聚合物。本文通过原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)观察了不同浓度HAP溶液的微观结构,动态光散射(DLS)与AFM分析了粒径分布。结果表明,随着聚合物浓度的增加,DLS测得粒径增大,粒径分布由单峰变为双峰;SEM观察到由无空间网络结构,到相对松散、易被盐破坏空间网络结构,再到不易被盐破坏的完整、致密的网络结构;AFM可以同时得到一定空间结构以及与DLS相符的粒径大小,三种方法综合比较发现,结合三种不同的表征手段能够较好的、较全面的表示HAP在溶液中的微观结构。     

凝胶色谱与多角激光光散射联用研究聚氧化乙烯的扩展效应和链构象

采用凝胶色谱与多角激光光散射联用的方法,测定了一系列不同分子量的聚乙二醇(PEG)和聚氧化乙烯(PEO)在色谱柱中的扩展效应.扩展因子随PEG/PEO分子量的增加而增大,经扩展效应改正后得到了样品的准确分子量和分子量分布.同时建立了PEO的Z均回转半径Rgz与重均分子量Mw之间的单分散标度关系:Rgz=0.0272 Mw0.56,结果表明,长链PEO在水溶液中由于排除体积效应采取溶胀的无规线团构象.     

耐温抗盐驱油聚合物溶液黏弹性

对3种不同结构类型的耐温抗盐驱油聚合物〔高分子量聚丙烯酰胺(HPAM)、磺化聚丙烯酰胺(S-HPAM)和疏水缔合聚丙烯酰胺(A-HPAM)〕的溶液黏弹性能进行了研究。在温度85℃下,通过稳态剪切和动态剪切试验,考察了质量浓度和矿化度对聚合物溶液黏弹性的影响。结果表明,随剪切速率增加,溶液表观黏度逐渐降低。质量浓度越高,溶液的储能模量(G')和损耗模量(G″)越大。由动态剪切实验数据,计算得到第一法向应力差(N1)。随质量浓度增加,聚合物溶液的N1逐渐增大;随矿化度增加,聚合物溶液的N1出现不同盐敏感区域,说明不同结构类型的驱油聚合物溶液对矿化度的弹性响应不同。研究结果为高温高盐油藏聚合物驱剂的选择及开发提供了理论参考。     

三次采油耐温抗盐聚合物的合成与评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和氢氧化钠(Na OH)为原料,采用过硫酸铵[(NH4)2S2O8]、亚硫酸钠(Na2SO3)和四甲基脲[N(CH3)2CON(CH3)2]作为新型复合引发体系,通过共聚后水解工艺,合成了高分子量三元共聚物(AM-AANa-AMPSNa).考察了引发剂用量、单体浓度、p H和引发温度对共聚物黏均分子量的影响.确定最优条件为:引发剂用量0.035%,单体质量浓度为25%,介质p H 7,引发温度0℃.通过红外光谱和核磁碳谱表征了其结构,并系统评价了其理化性能指标、黏弹性、注入性和驱油性能.结果表明,该共聚物较高分子量部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)具有更优异的耐温抗盐性能.其黏均相对分子量达到3000万以上,在胜利油田III型盐水中,浓度1500 mg/L,温度85℃条件下,溶液表观黏度达到17.7 m Pa s,岩心驱油实验在水驱采收率51.8%基础上,可再提高15.8%.上述性能表明,该高分子量三元共聚物有望应用在高温高盐油藏三次采油技术中.     

疏水缔合聚合物重均分子量的测定

采用毛细管法和荧光探针法研究了疏水缔合聚合物在不同甲酰胺浓度和盐浓度的溶剂中的特性黏数和疏水缔合作用强度.找到可以消除缔合作用和聚电解质效应的溶剂条件,用静态光散射法测定疏水缔合聚合物的重均分子量.结果表明,NaCl能够有效的屏蔽聚电解质效应,但是不能消除缔合作用,而且由于NaCl增加了溶液的极性,会进一步促进疏水缔合作用,疏水缔合聚合物以聚集体形态存在溶液中,因此,在NaCl溶剂中测得的疏水缔合聚合物的重均分子量不是真实分子量;而甲酰胺可以完全破坏疏水缔合作用,使聚合物分子以单分子态分散在溶液中,进而测得疏水缔合聚合物的真实分子量.当溶剂中的NaCl浓度为0.2 mol/L、甲酰胺体积分数为50%时,可准确测定疏水缔合聚合物的重均分子量.当缔合作用消除后再改变甲酰胺浓度,测得的重均分子量不再变化;聚电解质效应消除后,盐离子浓度的变化不会再改变测得的重均分子量结果.     

THE OBSERVATION OF INTERNAL MOTION OF LINEAR POLYSTYRENE CHAINS IN CYCLOHEXANE AROUND θ TEMPERATURE

 A high molecular weight (Mw = 1.85 × 10⁷) polystyrene (PS) with narrow distribution was prepared by high vacuum anionic polymerization in tetrahydrofuran. By use of dynamic light scattering, the dynamics of PS chains in cyclohexane was studied around the θ temperature. For the first time, we have observed the internal motion of polymer chains in solutions below the θ temperature by using dynamic light scattering at smaller angles (even qR_g < 1).     

水溶性高聚物聚丙烯酰胺的稀溶液性质(Ⅰ)

本工作利用光散射和粘度方法,使用辐射聚合聚丙烯酰胺(PAAM)的级分样品,研究了在较宽分子量范围(10~4-10~7)内PAAM的特性粘数,分子尺寸及第二维利系数对重均分子量的依赖性.从实验上得到了PAAM在0.2mol/lNaCl水溶液中的均方旋转半径与均方末端距之间的关系及高分子-溶剂相互作用参数.     

Molecular weight determination of hypromellose phthalate (HPMCP) using size exclusion chromatography with a multi-angle laser light scattering detector

The molecular weight of hypromellose phthalate (HPMCP), a polymer used for enteric coating, was determined using size exclusion chromatography with a multi-angle laser light scattering detector. The values of weight-average molecular weight (Mw) of commercially available grades (HP-55, HP-55S, and HP-50) were 45600, 60200, and 37900, respectively. Their inter-day precisions expressed in terms of the coefficient of variation were less than 3%. A correlation curve between Mw and solution viscosity was prepared so that Mw could be easily estimated from the solution viscosity measured by the compendial method.     

水溶性高聚物聚丙烯酰胺的稀溶液性质(Ⅰ)

 本工作利用光散射和粘度方法,使用辐射聚合聚丙烯酰胺(PAAM)的级分样品,研究了在较宽分子量范围(10⁴-10⁷)内PAAM的特性粘数,分子尺寸及第二维利系数对重均分子量的依赖性.从实验上得到了PAAM在0.2mol/lNaCl水溶液中的均方旋转半径与均方末端距之间的关系及高分子-溶剂相互作用参数.     

小角激光光散射法测定聚甲基丙烯酸-6-磺己基钠特性粘数-分子量关系

<正> 聚甲基丙烯酸己磺酸钠(PSSHMA)是我们最近合成的,具有较好的抗凝血性能。对于带磺酸基聚合物抗凝血性能的研究,文献报道还不多。我们用羟基己磺酸钠与甲基丙烯酸反应制备了甲基丙烯酸己磺酸钠(SSHMA)新单体,在此异相酯化反应中,使用了四丁基硫酸氢铵(TBAB)作为催化剂,使反应较顺利的进行,得纯单体。经复钙时     

Quality control of clinical dextran by rapid gel-permeation chromatography

Summary Clinical dextran can be fractionated by rapid gel-permeation chromatography on Spheron^R with the aid of a high-performance liquid chromatograph. The linear calibration function is obtained by dextran fractions whose molecular weights Mw and Mn are determined by absolute methods (light scattering, membrane osmometry) and end group analysis. The transformation of elution diagrams into a molecular weight distribution is described. Characteristic data for dextran 40 and 70 were obtained from the integral distribution curves. The molecular weight distribution of dextran fractions was found to fit a Schulz-Zimm distribution which is typical for long chain polymers. For quality control purposes clinical dextran can be characterized by its molecular weight distribution with high accuracy within one hour.     

Molecular sieving of lambda phage DNA in polyacrylamide solutions as a function of the molecular weight of the polymer.

Electrophoresis of lambda phage DNA was carried out in solutions at various concentrations of uncrosslinked polyacrylamide of 0.6, 1, 5 and 9 x 10(6) molecular weight (Mw) with narrow Mw distribution. By inspection of mobilities in the various concentration ranges, it appears that mobilities decrease, and retardation increases, with increasing Mw. The relation between electrophoretic retardation and the Mw of the polymer was also interpreted (i) in the manner previously applied to nonlinear Ferguson plots and compatible with the Ogston model; and (ii) empirically, on the basis of the first derivatives of the functions describing the Ferguson plots at the polymer concentrations used. Interpretation (i) shows that the retardation increases linearly in the order of 0.6, 1, 5 and 9 x 10(6) Mw of polyacrylamide. Interpretation (ii) shows a nonlinear increase of retardation in the Mw range 5 to 9 x 10(6), and a decrease in retardation as Mw is raised from 0.6 to 5.0 x 10(6). Hypothetically, interpretation (ii) can be explained mechanistically by a progressive change, as the polymer size is increased, from a collision with the surface of the polymer fiber to one occurring after permeation in the interior of a random-coiled fiber. Interpretation (i) may fail to detect that change due to the large difference between DNA mobility in solutions of the smallest polymer and the free mobility. DNA peak detection in all of the four size classes of polyacrylamide in solution is limited to relatively narrow ranges of polymer concentration.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)     

聚电解质-磺化聚砜溶液的光散射

本文采用激光小角光散射法,测定了聚电解质-磺化聚砜(钠盐),在分别舍有NaNO_3、LiNO_3、LiCl、NaBr和NaI的DMF中各试样的表现分子量。结果表明,在含有0.07N NaNO_3的DMF中,磺化聚砜的表观分子量接近于试样的真实分子量。