表面活性含氟单体-丙烯酰胺共聚物溶液性质研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、十二氟庚醇(FOH)、烯丙基聚乙二醇(APEG)合成的表面活性含氟单体(FSM)与丙烯酰胺通过水溶液聚合,制备出含氟疏水缔合聚丙烯酰胺(FPAM).用表面张力法研究了FSM的胶束化,用流变仪、动态激光光散射(DLS)和原子力显微镜(AFM)表征了FPAM溶液的流变性能、缔合结构尺寸和形态.结果表明,FSM在25℃下CMC为1.28 g.L-1,表面张力为26.77 mN.m-1.FPAM溶液属于假塑性体系,临界缔合浓度为0.660%,具有一定的耐盐性.DLS和AFM表明,在低于临界缔合浓度时FPAM溶液仍能产生大量的缔合结构,FPAM分子具有很强的疏水缔合性.     

丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物水溶液的粘度性能

通过改变丙烯酰胺 (AM)与苯乙烯 (St)两单体的投料比 ,在微乳液介质中制备了分子组成系列变化的丙烯酰胺 苯乙烯双亲嵌段共聚物 (PAM b PSt) ,使用旋转粘度计测定了共聚物水溶液的表观粘度 ,详细考察了共聚物浓度、共聚物链结构、剪切速率、盐度及温度等因素对共聚物水溶液表观粘度的影响规律 .研究结果表明 ,由于PAM b PSt分子链中的PSt疏水嵌段链段之间具有强的疏水缔合作用 ,导致其具有独特的流变性能 .当共聚物水溶液的浓度高于某一临界值后 ,疏水缔合作用以分子间的缔合为主 ,大分子链之间会形成动态物理交联网络 ,增大了流体力学体积 ,使PAM b PSt水溶液可产生良好的增稠性能 ;疏水缔合作用是一吸热过程 ,升高温度有利于分子间的缔合 ,因此PAM b PSt水溶液具有良好的耐温性 ;聚合物水溶液中盐类物质的存在 ,会增强溶剂的极性 ,有利于分子间的缔合 ,使PAM b PSt水溶液具有良好的耐盐性 .     

含辣素衍生结构疏水缔合聚合物PAAH的合成、表征及溶液性质

以辣素功能结构单体N-（4-羟基-3-甲氧基-苄基）-丙烯酰胺（HMBA）为疏水单体,与丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠（NaAMPS）通过自由基胶束共聚,制得三元疏水缔合聚合物P（AM-NaAMPS-HMBA）（简称PAAH）. 采用紫外-可见光谱、核磁共振氢谱、热重分析及扫描电子显微镜对共聚物的结构及形貌进行表征,利用原子力显微镜对聚合物水溶液的微观形貌进行观察,并对其溶解性、疏水缔合性、耐温性及抑菌性能进行了研究. 结果表明,所得共聚物中疏水单体含量与投料比基本一致;PAAH具有良好的速溶性,当聚合物浓度超过一定值后,溶液黏度急剧增加,且随着疏水单体含量增加,疏水缔合性能增强;原子力显微镜观察证实了聚合物水溶液中网络结构的存在. 与未改性的P（AM-NaAMPS）（简称PAA）共聚物相比,引入具有生物活性且带有刚性苯环结构的HMBA单体可使PAAH共聚物热稳定性增强,耐温性能提高,并赋予其优良的抑菌性能.     

反相微乳液中疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成及其性能研究

在反相微乳液体系中合成了疏水缔合型聚丙烯酰胺 (HAPAM ) ,用Brookfield旋转粘度计测定了其水溶液性能 ,并与传统胶束聚合法制备的HAPAM作了比较 .结果显示 ,前者有更优越的耐盐和抗剪切性能 ,这主要是因为前者的大分子链上疏水共聚单体呈无规分布而后者呈嵌段分布 ,其疏水分子链以分子间而不是分子内缔合为主     

离子液体中AM/AMPS/N8AM三元共聚物的合成及溶液性能

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为亲水单体, 以N-辛基丙烯酰胺(N8AM)为疏水单体, 在离子液体[bmim]BF4中实现了疏水缔合丙烯酰胺三元共聚物的合成.     

丙烯酰胺型阴离子表面活性单体与丙烯酰胺共聚物水溶液的流变特性

以丙烯酰胺型阴离子表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷基磺酸钠(NaAMC14S)为共单体,与丙烯酰胺(AM)的水溶液均相共聚合,使NaAMC14S的浓度分别处于临界胶束浓度上下,分别制备了具有无规结构与微嵌段结构的两类共聚物;用红外光谱法对共聚物的结构进行了表征,使用乌氏粘度法测定了特性粘数,相对表示出了共聚物的分子量;采用荧光探针法与表观粘度法重点研究了两类共聚物的疏水缔合性与水溶液的流变特性.研究结果表明,具有微嵌段结构的共聚物具有很强的疏水缔合性,当其水溶液的浓度达0.2wt%后,表观粘度迅速提高;其水溶液的切力变稀行为具有明显的可逆性,表现出强的抗剪切性能.本研究中特别发现,具有微嵌段结构的共聚物其盐水溶液的表观粘度远高于纯水溶液的表观粘度,当共聚物浓度为0.3wt%、CaCl2浓度为2wt%时,溶液的表观粘度竟然提高了3个数量级,表现出独特的正性盐敏性(即遇盐变稠).     

表面活性单体NaAMC_(14)S/丙烯酰胺共聚物的分子链微结构与疏水缔合性

在实施丙烯酰胺型阴离子表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)与丙烯酰胺(AM)水溶液均相共聚合过程中,分别通过改变AM与NaAMC14S的投料比、改变外加电解质NaCl的加入量以及引发剂的用量,制备了分子链微结构系列变化的具有微嵌段结构的共聚物NaAMC14S/AM;采用荧光探针法与表观粘度法研究了共聚物分子链微结构与其疏水缔合性能之间关系,探索了共聚物分子链中疏水微嵌段含量、疏水微嵌段长度及共聚物分子量诸微结构因数对共聚物疏水缔合性的影响.结果表明,共聚物NaAMC14S/AM的疏水缔合性随着疏水微嵌段含量的增加而增强,随着疏水微嵌段长度的增长而增强,当疏水微嵌段含量和嵌段长度一定时,共聚物的疏水缔合性随分子量的增大而增强.     

超临界CO2中丙烯酸含氟酯疏水改性聚丙烯酸的合成

研究了在超临界二氧化碳条件下 ,丙烯酸 1,1 二氢全氟辛酯 (FOA)对聚丙烯酸疏水改性的共聚反应 .发现与通常聚合方法相比含氟丙烯酸酯的产率得到提高 ;反应时间从 2 4h缩短到 4h ;所得产物的后处理也更容易 .同时发现温度对反应有影响 ,含氟酯单体在低温 (T <5 5 0℃ )时活性高于丙烯酸单体 ,在高温 (T >6 0 0℃ )时丙烯酸活性提高较大 .而共聚物水溶液粘度随pH值变化先上升后下降 ,在pH =5 0出现峰值 ,显示其中有分子间缔合存在 .与改性聚丙烯酰胺不同 ,改性聚丙烯酸水溶液粘度随FOA含量的增加而单调上升 ,也证明了分子间缔合的存在     

AM/AA/DMDAAC/OAM疏水缔合的两性共聚物的合成及性能研究

以十八醇为原料,制备长链疏水单体N-十八烷基丙烯酰胺(OAM)。以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、N-十八烷基丙烯酰胺(OAM)为单体,通过胶束聚合法合成了水溶性疏水缔合两性四元共聚物。利用FT-IR、1HNMR、DTA-TG对聚合物的结构和热稳定性进行分析,考察了疏水基团摩尔分数、聚合物浓度对聚合物溶液表观粘度、储能模量、耗能模量等流变性能的影响,并对四元共聚物溶液的性能进行评价。结果表明,疏水两性共聚物具有很好的耐温、抗盐、耐剪切等优异性能。     

SET-LRP法制备星型疏水缔合水溶性聚合物

采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)以及N-叔丁基丙烯酰胺(NtBA)为共聚单体,以Cu~0粉/三(2-二甲氨基乙基)胺(Me_6-TREN)为催化体系,四氯化碳(CCl_4)为引发剂,利用单电子转移自由基聚合(SET-LRP)方法合成星型疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NtBA/NaAMPS)。采用控制变量法分别考察了引发温度、疏水单体含量、AMPS含量、引发剂用量、催化剂铜、单体浓度等因素对聚合物相对分子质量的影响,确定了最佳聚合条件并考察了聚合物的耐温抗盐性能。结果表明,当单体浓度为35%,引发温度为25℃,AM、AMPS、NtBA分别占单体总量的93.6%、5%、1.4%(摩尔比),引发剂质量分数为0.4942%,催化剂铜的质量分数为0.0848%,钝化剂的质量分数为0.1192%时,所得星型疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NtBA/NaAMPS)的相对分子质量出现最高值为267万,同时具有一定的耐温抗盐性,其溶液性能与线型化的P(AM/NtBA/NaAMPS)相似,且在相同浓度下CaCl_2对聚合物表观粘度的影响比NaCl大。     

疏水缔合聚丙烯酰胺在表面活性单体胶束溶液中的制备及其流变特性

配制了表面活性单体2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)与十二烷基硫酸钠(SDS)的胶束溶液,分别测定了强疏水单体N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)在两种胶束溶液中的增溶性能;在此基础上,于两种胶束溶液中分别进行了丙烯酰胺(AM)与C12AM的胶束共聚合,制备了疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),它们分别为二元共聚物C12AM/AM与三元共聚物C12AM/NaAMC12S/AM;测定了两种共聚物的红外光谱;采用荧光探针法与表观粘度法重点研究了它们的疏水缔合性与流变性能.结果表明,在表面活性单体NaAMC12S的胶束溶液中,可顺利地实现AM与疏水单体的胶束共聚合,由于表面活性单体也参与了共聚合,故制得的产物为三元共聚物C12AM/NaAMC12S/AM;与在SDS胶束溶液中制备的二元共聚物C12AM/AM相比,前者的疏水缔合性更强,其强疏水缔合性以强疏水单体C12AM的贡献为主,以表面活性单体NaAMC12S的贡献为辅.     

丙烯酰胺、3-丙烯酰胺-3-甲基丁酸钠和N-烷基丙烯酰胺三元共聚物的溶液特性研究

讨论了丙烯酰胺、3-丙烯酰胺-3-甲基丁酸钠和N-烷基丙烯酰胺三元共聚物(CAANA)的水溶液特性,并与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)水溶液特性相比较。芘荧光光谱分析和激光光散射仪测量结果表明。CAANA由于引入了疏水性单体,在水溶液中形成了分子间的疏水缔合作用,并使得CAANA在水溶液中具有较大的均方旋转半径,相对于HPAM,CAANA具有更好的耐温抗盐性能。在一定范围内,CAANA中引入的疏水性单体形成的缔合作用愈强,愈有利于改善聚合物的耐温抗盐性能。     

疏水缔合水溶性聚合物AO的溶液粘度行为研究

研究了稀溶液中疏水链链长、无机电解质NaCl和CaCl2对疏水缔合水溶性丙烯酰胺／甲基丙烯酰氨乙基-二甲基烷基溴化铵／丙烯酸钠共聚物(AO)在水溶液中的特性粘数和Huggins常数的影响，以及聚合物AO-8的特性粘数和Huggins常数随温度的变化。结果表明：在稀溶液中，无机电解质离子强度增大，共聚物AO在NaCl和CaCl2溶液中的特性粘数减小，Huggins常数增大。在亚浓溶液范围对聚合物质量分数、温度、剪切速率及NaCl含量对聚合物的水溶液表现粘度的影响进行了研究，观察到疏水缔合聚合物盐水溶液在NaCl含量提高的情况下，出现的增粘现象。     

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.     

疏水基改性聚丙烯酰胺的合成及溶液性质

利用自由基胶束聚合法,由丙烯酰胺和甲基丙烯酸十八酯共聚合成了疏水缔合型水溶性聚合物.通过红外光谱表征了共聚物的结构,考察了共聚物浓度、盐浓度、剪切速率以及温度对共聚物溶液性能的影响.试验结果表明,聚合物质量分数大于临界缔合浓度(2%)时,溶液的粘度急剧增大;疏水缔合聚合物溶液的表观粘度随着溶液中NaCl质量分数的增加而增大.     

含孪尾型丙烯酰胺的HAPAM在新胶束聚合体系中的制备及其疏水缔合性

以表面活性单体2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)为表面活性剂构建了新的胶束共聚合体系,实施了丙烯酰胺(AM)与N,N-二正十二烷基丙烯酰胺(DiC12AM)的胶束共聚合,制备了含孪尾型丙烯酰胺的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),该聚合物为三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM.通过控制共聚合条件,制得了微结构系列变化的共聚物;采用红外光谱法表征了三元共聚物的化学结构,用荧光探针法与表观粘度法重点研究了共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM的大分子链微结构与其疏水缔合性的关系.结果表明:新胶束共聚合体系大大简化了胶束的共聚合操作,而且由于表面活性单体进入共聚物主链,使三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM具有更强的疏水缔合性.与由单尾型丙烯酰胺N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)为疏水单体制备的HAPAM相比,由DiC12AM制得的HAPAM疏水缔合性更为显著.     

疏水缔合水溶性聚合物——P(AM-NaAA-DiAC_8)的合成及其缔合性能

以双烯丙基胺和1-溴代辛烷为原料,合成了疏水单体N,N-双烯丙基辛胺(DiAC8).采取前加碱二元胶束共聚-共水解法合成了三元疏水缔合水溶性聚合物--聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠-N,N-双烯丙基辛胺)[P(AM-NaAA-DiAC8)]. DiAC8和P(AM-NaAA-DiAC8)的结构经1H NMR和FT-IR表征.以芘为荧光探针,利用稳态荧光光谱法研究了P(AM-NaAA-DiAC8)在水溶液中的缔合行为,结果表明当r(DiAC8)=0.1%～1.4%时,随聚合物浓度、疏水单体用量的增加,P(AM-NaAA-DiAC8)在二次蒸馏水和1 mol·L-1NaCl水溶液中的Ⅰ1/Ⅰ3值减少.表明P(AM-NaAA-DiAC8)缔合行为取决于聚合物浓度、疏水单体用量及介质的极性.     

疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及溶液性能研究

水溶性疏水缔合聚合物是在聚合物亲水主链上引入极少量疏水基团(一般小于2ｍｏｌ%)而形成的一种新型水溶性聚合物[1]。由于这类聚合物具有独特的流变性能,因而备受学术界和工业界关注。目前已作为涂料增稠剂[2]和流变改性剂[3]得到了应用,而通过在部分水解聚丙烯酰胺(ＨＰＡＭ)的亲水主链上引入少量疏水单体而形成的疏水缔合聚丙烯酰胺(ＨＡＰＡＭ)则可望克服ＨＰＡＭ耐温、耐盐性差的缺陷[4]而作为新一代水溶性聚合物材料用于油气开采作业[5,6]。由于亲水单体和疏水单体的不相容性,通常通过在反应溶液中加入表面活性剂使亲水单体和疏水单体…     

PABA疏水缔合水溶性共聚物溶液的合成与性能研究

本文根据高分子的分子设计原理，合成了带苯基的疏水单体N－苯基对正丁基丙烯酰胺（BBAM）。采用自由基胶束共聚的方法制备了水溶性丙烯胺／N－苯基对正丁基丙烯酰胺（BBAM）疏水缔合型共聚物（PABA）。研究了共聚物溶液的性能及影响因素。结果表明，随共聚物溶液浓度的增加，在临界缔合浓度以上，分子间缔合大量形成，水溶液表现粘度迅速增加，表现出明显的疏水缔合行为，与HPAM相比有优异的抗盐性。     

兼具有强阴离子性与疏水缔合性的丙烯酰胺三元共聚物

在微乳液介质中实施了丙烯酰胺 (AM)、苯乙烯 (St)、2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸钠 (NaAMPS)的共聚合 ,制备了既含有强阴离子性基团 (—SO3Na)又含有疏水基团 (St)的丙烯酰胺三元共聚物AM NaAMPS St;通过红外光谱法、紫外分光光度法及元素分析法对共聚物的结构及组成进行了表征 ;稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数 ;测定了共聚物纯水溶液及盐水溶液的表观粘度 ;荧光探针法考察了三元共聚物的疏水缔合性以及离子基团对疏水缔合性的影响规律 .实验结果表明 ,在聚丙烯酰胺 (PAM )分子主链上同时引入强阴离子性基团与疏水基团后 ,阴离子的电粘效应与疏水基团的疏水缔合作用相互协同 ,会使共聚物水溶液的黏度显著提高 ;盐溶液对疏水缔合作用的增强效应与强阴离子基团对盐的较大容忍度相互结合 ,会使共聚物水溶液的抗盐性能明显得以提高 ;大分子链上的强阴离子基团磺酸根的存在 ,在一定程度上会削弱疏水基团之间的疏水缔合作用 ,即对疏水基团的疏水缔合行为会产生一定的负性影响 .