低浓度HPAM/AlCit交联聚合物溶液性质研究

采用粘度法、扫描电镜（SEM）、核孔膜过滤、动态光散射（DLS）和27Al NMR法，研究了高分子量低浓度的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与柠檬酸铝（AlCit）体系交联反应过程溶液性质变化.结果表明，HPAM与AlCit反应在低剪切速率时体系粘度随反应进行而降低，在剪切速率较高时具有剪切稠化现象，HPAM与AlCit反应过程中交联态Al的自旋 晶格弛豫时间随反应进行变短.低浓度的HPAM与AlCit发生分子内交联反应形成交联聚合物线团（LPC）在水中的分散体系，即交联聚合物溶液（LPS）.交联聚合物溶液中LPC的平均流体力学半径约为238 nm，其形态接近球形，具有多分散性. LPS对1.2 μm核孔膜的封堵程度与其反应时间有关.     

低浓度部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝交联体系剪切稳定性研究

采用粘度法、核孔膜过滤和动态光散射(DLS)法,研究了高分子量低浓度的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与柠檬酸铝(AlCit)反应所形成的交联体系的剪切稳定性和HPAM剪切降解后与AlCit反应所形成的体系的封堵性能及降解机理.研究结果表明,低浓度的HPAM与AlCit反应所形成的交联聚合物体系随剪切速率增加,其对1.2μm的核孔膜的封堵能力降低.HPAM稀溶液剪切降解后再与AlCit反应,低剪切速率对其封堵性能影响较小,而高剪切速率会使得其封堵性能大大降低.HPAM/AlCit交联体系和HPAM剪切降解后形成的交联体系的封堵性能下降的原因是HPAM/AlCit交联体系中交联聚合物线团(LPC)尺寸和HPAM中高分子线团的尺寸变小.     

部分水解聚丙烯酰胺柠檬酸铝体系临界交联浓度的研究

采用落球粘度计、核孔膜过滤、动态光散射 (DLS)和2 7Al NMR法 ,研究了高分子量、低浓度的部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)与柠檬酸铝 (AlCit)体系形成交联聚合物溶液 (LPS)的临界交联浓度 .研究结果表明 ,HPAM AlCit体系在聚合物浓度较低时 ,溶液中主要发生形成交联聚合物线团 (LPC)的交联反应 ,此时形成的是LPS ,聚合物浓度增加到某一临界值后 ,体系中形成线团后 ,存在线团间的交联 ,此时形成的是弱凝胶 .不同方法所测得的HPAM AlCit体系的临界交联浓度基本相同 ,对于粘均相对分子质量为 1 4× 10 7的HPAM ,在NaCl浓度为 2 0 0 0mg L ,交联比 2 0∶1时形成的交联体系 ,其临界交联浓度在 2 0 0～ 30 0mg L间 .     

柠檬酸铝/聚丙烯酰胺胶态分散凝胶反应动力学和机理的研究

采用粘度法研究了柠檬酸铝（AlCit)与部分水解取丙烯酰胺（HPAM）胶态分散凝胶体系的反应动力学。结果表明，胶态分散凝胶体系的交联反应是一级反应。并推导出胶态分散凝胶体系的反应动力学方程。     

柠檬酸铝溶液中铝的形态研究

采用27Al NMR法、渗析法与原子吸收分光光度法,研究了柠檬酸铝(AlCit)溶液中铝的形态及pH值的影响.结果表明,在AlCit溶液中存在两种形态的Al,一种是分子态AlCit,另一种是胶态Al, pH值增加时,分子态AlCit的量减少而胶态Al的量增加.     

芥子气与SDS作用机理的NMR研究

利用化学位移、弛豫时间、自扩散系数、NOE效应等多种核磁共振(NMR)信息对芥子气(HD)与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的作用机理进行了研究.加入HD后,化学位移的变化表明HD主要增溶在SDS胶束的H4,H3及H5区域,其水解产物更靠近H5区域;H4和H5的自旋-自旋弛豫时间(T2)与自旋一晶格弛豫时间(T...     

丙烯酰胺-丙烯酸交联共聚凝胶结构与分子运动的~1H NMR自旋晶格弛豫研究

用1HNMR方法测定了交联度分别为10％,7.5％，5％，25％，1％，0．5％及0．25％的丙烯酰胺-丙烯酸与N，N’－亚甲基双丙烯酰胺交联共聚水凝胶中水及主链质子的化学位移谱及自旋晶格弛豫时间T1，并用BBP模型进行了讨论。结果表明，水和凝胶主链的质子线宽随交联度加大而明显增宽，只有在低交联度下，由空间立规度造成的精细分裂才能呈现出来；水凝胶体系中水自旋晶格弛豫时间T1随交联度加大而非单调地减小，寓示凝胶内部有较强的键合束缚水存在，并满足双相快交换模型。聚合物主链质子T1与水质子的T1弛豫行为相反，随交联度加大主链运动受限加强而使其运动减慢，反映了聚合物主链的大分子运动特征，发现主链（-CH-）与（－CH2－）质子T1之比可表征凝胶内部分子链运动的强弱；讨论了NMR弛豫与凝胶孔径结构的关联。     

固体化合物YbCl~2和AYbI~3(A=Cs,Rb, K)中^1^7^1Yb NMR谱 及核磁屏蔽性质

首次在室温下测定了^1^7^1Yb在YbCl~2中的化学位移、化学位移各向异性、自旋-晶格弛豫时间、自旋-晶格弛豫时间的各向异性,计算出自旋-自旋弛豫时间。根据TMS(^1H)的绝对屏蔽常数,计算了^1^7^1Yb在YbCl~2和在AYbI~3(A=K,Rb,Cs)中的平均绝对屏蔽常数(σ~i~s~o),逆磁绝对屏蔽常数(σ~i~s~o^d)和顺磁绝对屏蔽常数(-σ~i~s~o^p),并且对^1^7^1Yb的各项屏蔽常数与结构之间的关系进行了讨论。     

171Yb核的核磁共振研究

测定了 1 71 Yb2 的静态和 MAS- NMR波谱 ,获得了 NMR基本参数 :化学位移 (δ)、屏蔽张量(δave-,δ∥ ,δ⊥ ) ,自旋晶格弛豫时间 (T1 ,T∥1 ,T⊥1 ) ,根据谱宽获得了自旋 -自旋弛豫时间 (T2 ) ,根据波谱形状 ,获得了中心离子局域对称性的信息。     

柠檬酸铝/HPAM凝胶的制备与DSC表征

利用DSC可以精确判断柠檬酸铝／HPAM体系在反应过程中是发生分子内交联还是发生分子间交联，以及体系的反应进行程度，分子间交联的体系产物在较高的温度下有分解，分子内交联的体系产物在较低的温度分解，在本体系和该测量条件下，分子间交联的产物和分子内交联的产物的分解温度界限为70℃，反应是否进行，可以通过体系产物的分解温度来判断，如果分解温度一直上升，说明体系还在反应，反之可认为反应终止。     

粘度法研究胶态分散凝胶交联过程

通过粘度测定方法,研究了部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）／ 柠檬酸铝（ＡｌＣｉｔ） 交联过程中粘度变化的特性．聚合物浓度高的ＨＰＡＭ／ＡｌＣｉｔ 体系粘度随反应时间的延长而上升,其体系粘度最终高于相同聚合物浓度的ＨＰＡＭ 溶液粘度．聚合物浓度低的ＨＰＡＭ／ＡｌＣｉｔ 体系粘度随反应时间的延长而下降,其体系粘度低于相同聚合物浓度的ＨＰＡＭ 溶液粘度．ＨＰＡＭ／ＡｌＣｉｔ 交联体系的聚合物浓度低于临界浓度时,交联反应后形成稀胶态分散凝胶（ＴＣＤＧ） ．在实验条件下,临界浓度在１５０ ～３００ｍｇ／Ｌ 之间．当聚合物浓度于临界浓度和７００ｍｇ／Ｌ之间时,形成浓胶态分散凝胶（ＣＣＤＧ） ;当聚合物浓度高于７００ｍｇ／Ｌ 时,ＨＰＡＭ／ＡｌＣｉｔ 交联体系形成整体凝胶．     

交联聚合物线团的形态和尺寸研究

通过建立低压差下核孔膜过滤稀释液的方法 ,研究了低浓度HPAM与AlCit形成的交联聚合物溶液(LPS)中交联聚合物线团 (LPC)的形态和尺寸 .实验结果表明 ,LPC为球形结构 ,由于交联作用 ,其剪切变形程度有限 .低压差下核孔膜过滤法与动态光散射法 (DLS)和扫描电镜法 (SEM)相结合 ,可较为准确地判断LPC的尺寸范围 ,HPAM相对分子质量为 1 1× 10 7～ 1 4× 10 7、浓度为 0 0 2 % ,NaCl浓度 0 2 % ,交联比 2 0∶1的LPS中LPC的直径小于 1 38μm ,相当多的LPC直径在 4 5 0nm以上 ,平均流体力学直径约为 4 92nm .在一定聚合物浓度范围内 ,相同实验条件下 ,随着聚合物相对分子质量的增大 ,LPC尺寸逐渐增大 .LPS制成干片后 ,LPC的尺寸收缩有限 ,利用SEM法直接观测其形态 ,具有一定的准确性 ,可用此法对其进行研究 .     

Effect of Composition of HPAM/Chromium(III) Acetate Gels on Delayed Gelation Time

A delayed crosslinking system employed with hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) and chromium acetate was developed for high profile control in low-temperature reservoirs. The crosslinking system formed strong gel at polymer concentration range of 3000–5000 mg/L, and the gelation time was delayed to 8–30 days, which offered the crosslinking system enough time to flow into deep water-producing zones and plug large pore paths, forcing follow-up fluids to enter low-permeability layer and reduce disproportionate permeability. The effect of polymer hydrolysis degree, polymer concentration, pH, and crosslinker concentration on delaying gelation time was evaluated using bottle testing. Meanwhile, sand-packed tube displacement experiments revealed the plugging performance of delayed crosslinking system. According to Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis, as well as crosslinking mechanism between polymer and chromium acetate, the delayed mechanism of crosslinked system demonstrated that due to stronger affinity of acetate complexes as a ligand, its substitution in situ by carboxylate group of polyacrylamide slowed down the initial rate-determining step of crosslinking reaction.     

正交试验法优化柠檬酸法氧化铝生产工艺

采用正交试验设计法,以丝钠铝石的收率为指标,考察了碳酸氢钠用量、pH值、反应温度和反应时间等因素对柠檬酸法氧化铝生产工艺的影响。 在优选工艺条件下：NaHCO3与Al摩尔比为5,pH=11,反应温度为80 ℃,反应时间为3 h,柠檬酸铝至丝钠铝石的转化率从原有的65%提高至76%。     

流变学法研究部分水解聚丙烯酰胺/Cr(III)交联反应I.浓度的影响

采用流变学法系统地考察了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）/Cr(III)交联体系的 反应动力学。HPAM溶液的粘性模量G”大于弹性模量G’,且其数值随时间不发生变 化,体系为粘性溶液。而HPAM/Cr(III)体系的G’和G”的数值都随时间变化,G” 在反应开始阶段大于G’,当反应进行一段时间后,G’超过G”占据主要地位,体 系成为弹性体系。交联过程可分为三个阶段：第一上升阶段,平缓上升阶段和第二 上升阶段。利用G’～ t曲线可以推测反应机理。实验发现成胶速率随反应物HPAM 和Cr(III)的浓度的增加而增加,而成胶时间缩短。在羧基浓度过量的情况下,交 联反应对Cr(III)浓度的反应级数是1。凝胶的有效弹性交联密度随聚合物浓度的增 加而增,且随凝胶反应的进行而增加。凝胶的交联点间的平均分子量随Cr(III)浓 度的增加和交联反应的进行而下降。     

NMR investigations of self-aggregation characteristics of SDS in a model assembled tri-block copolymer solution

The present work was undertaken with a view to understand the influence of a model non-ionic tri-block copolymer PEO-PPO-PEO (poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide)) with molecular weight 5800 i.e., P123 [(EO)(20)-(PO)(70)-(EO)(20)] on the self-aggregation characteristics of the anionic surfactant sodium dodecylsulfate (SDS) in aqueous solution (D(2)O) using NMR chemical shift, self-diffusion and nuclear spin-relaxation as suitable experimental probes. In addition, polymer diffusion has been monitored as a function of SDS concentration. The concentration-dependent chemical shift, diffusion data and relaxation data indicated the significant interaction of polymeric micelles with SDS monomers and micelles at lower and intermediate concentrations of SDS, whereas the weak interaction of the polymer with SDS micelles at higher concentrations of SDS. It has been observed that SDS starts aggregating on the polymer at a lower concentration i.e., critical aggregation concentration (cac=1.94 mM) compared to polymer-free situation, and the onset of secondary micelle concentration (C(2)=27.16 mM) points out the saturation of the 0.2 wt% polymer or free SDS monomers/micelles at higher concentrations of SDS. It has also been observed that the parameter cac is almost independent in the polymer concentrations of study. The TMS (tetramethylsilane) has been used as a solubilizate to measure the bound diffusion coefficient of SDS-polymer mixed system. The self-diffusion data were analyzed using two-site exchange model and the obtained information on aggregation dynamics was commensurate with that inferred from chemical shift and relaxation data. The information on slow motions of polymer-SDS system was also extracted using spin-spin and spin-lattice relaxation rate measurements. The relaxation data points out the disintegration of polymer network at higher concentrations of SDS. The present NMR investigations have been well corroborated by surface tension and conductivity measurements.