含长碳链季铵盐的丙烯酰胺类共聚物的合成及其水溶液特性

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和二烯丙基长链烷基苄基溴化铵(DC_nAB,n=14, 16, 18)为单体,通过胶束聚合法制备含长碳链季铵盐的丙烯酰胺类共聚物PAMQ1、PAMQ2、PAMQ3。通过核磁共振氢谱和红外光谱对共聚物分子结构进行表征,通过热重分析仪和流变仪对共聚物的热稳定性和水溶液特性进行测试。结果表明：PAMQ1、PAMQ2、PAMQ3具有较高的热稳定性(主链的热失重温度均高于320℃)和表面活性以及较好的耐温、耐剪切和耐盐性能,且对水相有一定的增黏能力;80℃时溶液的表观黏度分别为40.0、43.7和50.8 mPa·s;剪切速率为200 s^-1时溶液的表观黏度分别为26.2、29.5和33.8 mPa·s;当NaCl和CaCl₂的质量浓度分别为200.0和30.0 g/L时,溶液的表观黏度最高分别保留至45.1和57.7 mPa·s;共聚物对稠油有一定乳化降黏能力,降黏率为78.2%～85.7%。季铵盐单体结构中长碳烷基链和苄基对共聚物性能具有显著影响。     

壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成及性能研究

以壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)为原料,以P2O5为磷化剂,合成壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯。考察了P2O5的投料方式,原料配比,酯化时间,酯化温度对酯化率的影响,确定了最佳酯化条件:在40℃强烈搅拌下分批加入P2O5,配比为3.2/1(mol/mol),酯化温度75℃,酯化时间4.5h,在该条件下合成的产品酯化率为78.9%。同时研究了壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的性能。     

两亲性嵌段聚合物稠油降粘剂的合成与性能评价

稠油降粘冷采是一种重要的稠油开采方式。本工作设计并合成了一种两亲性嵌段聚合物降粘剂HPAM/AOS。该降粘剂具有较高的表面活性,且其亲水嵌段中含有大量极性基团,使其同时具有较强的乳化能力及稠油亲和性,从而有效提高了降粘效果。利用旋滴界面张力仪、电稳定性测定仪及激光粒度分析仪等测定了降粘剂对稠油的乳化能力,通过Zeta电位仪测定降粘剂对稠油的亲和性。结果发现,与HPAM相比,HPAM/AOS油水界面张力降低了98.2%,达0.007 mN.m^-1;破乳电压提高了104.9%,达420 V。与AOS相比,HPAM/AOS稠油乳液Zeta电势绝对值降低了75.3%,为-17.8 mV,具有更强的稠油亲和性。总体上,与HPAM及AOS相比,HPAM/AOS稠油降粘率分别提升了74.2%及48.7%,降粘效果明显。     

辛基酚聚氧乙烯醚羧酸钠对塔河稠油的降黏作用研究

通过丙酮溶剂法合成了降黏剂辛基酚聚氧乙烯醚羧酸钠(RJY-8),考察了其在不同条件下的热稳定性和耐盐性,降黏剂质量分数、油水比、温度对其降黏效果的影响,以及助溶剂、聚合物对它的降黏增效作用,得到了适应于塔河稠油的降黏配方。结果表明:RJY-8具有较高的热稳定性,在高盐地层水中仍能保持优异的界面活性;增大RJY-8用量、降低油水比以及升高乳化温度均可提高塔河稠油的降黏率;尿素及部分水解聚丙烯酰胺均可提高RJY-8的降黏效果,二者复配使用能降低降黏剂的成本。因此,选用RJY-8与部分水解聚丙烯酰胺、尿素复配作为塔河稠油的降黏配方。     

河南特稠油降黏剂及其性能研究

针对河南特稠油开采难题研制出耐高温复合降黏剂WP,其既可随高温蒸汽注入井下实现蒸汽吞吐、蒸汽驱采油,也可随热水注入井下达到热水驱采油,能有效降低油水界面张力,其所形成的特稠油乳状液在高温和常温下均能保持低黏度和均匀稳定性,为实现特稠油乳化降黏低温开采和常温输送提供了依据.实验结果表明:WP加入量为0.128 mg(以每克特稠油计)时,30 ℃时可使2#河南特稠油的黏度由252.0 Pa·s降至其乳状液时的9.6 mPa·s,降黏率达99.99%;考察了WP的耐高温性能以及影响WP表面性能和降黏性能的因素,并初步探讨了其表面性能和降黏性能的关系,对WP的降黏机理及其所形成特稠油乳状液的稳定机理也进行了探讨.     

全氟丙烯酸酯三元共聚物乳液的合成及性能研究

以含全氟基团的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用十二烷基硫酸钠(SDS)和聚氧化乙烯壬酚基醚(OP-10)为混合乳化剂,以水为介质,用间歇乳液聚合法制备了一种新的含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液.研究了乳液的贮存和离心稳定性,考察了聚合物涂膜的双疏性(疏水、疏油性)、耐腐蚀性、热稳定性、成膜特性和表面化学组成.     

含氟丙烯酸酯共聚物的制备及性能

以甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯为原料,采用溶液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物,对其漆膜的硬度、耐水性、耐碱性、耐溶剂性及其表面性能进行了测定.实验结果表明,含氟丙烯酸酯共聚物溶液所制得的涂膜性能均优于不含氟的丙烯酸酯共聚物溶液.     

辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成及评价

研究了以聚磷酸(PPA)为磷酸化试剂合成辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成条件,考察了酸醇物质的量比n(PPA)∶n(OP-4)、酯化温度、酯化时间、水解量、水解温度以及水解时间6种因素对单酯收率的影响,确定了聚磷酸作磷酸化试剂合成辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的理想合成条件:n(PPA)∶n(OP-4)=1.6;酯化温度110～120℃;酯化时间6～8h;水解量5%;水解温度120℃;水解时间2.5～3.5h.合成出的产品均为单酯,且质量分数在93%以上.使用环己烷等作溶剂对单酯收率影响不大.OPP-4/桩西原油体系界面张力在质量分数为10%的NaCl存在的情况下达到8.970×10-3mN/m.OPP-4质量分数为0.25%时,起泡体积为473mL,析液半衰期长达5.217min.     

稠油油溶性降黏剂ASAM/C/O的合成与评价

分析了造成稠油高黏的原因及降黏剂的降黏机理,对降黏剂的分子结构进行设计.先以丙烯酸(A)、苯乙烯(S)、丙烯酰胺(AM)为原料合成了中间产物——三元共聚物ASAM,然后以ASAM、多元醇、长链烷基酸为原料通过两步酯化反应合成了一种稠油油溶性降黏剂ASAM/C/O.通过正交实验确定出中间产物ASAM的最佳合成条件:单体质量比m(丙烯酸)∶m(苯乙烯)∶m(丙烯酰胺)为6∶3∶2,引发剂质量分数1.3%,反应时间为6 h.降黏剂ASAM/C/O的最佳合成条件∶m(ASAM)∶m(C)∶m(O)取6∶2∶1.5,长链烷基酸的碳链长度取18,反应温度在110～120℃之间,反应时间为6 h左右.降黏剂ASAM/C/O具有较好的降黏效果;降黏率与温度有关,随温度降低,降黏率升高;加剂处理后稠油体系的活化能大幅度降低,说明体系内的结构强度减弱.     

离子液体的合成及在稠油改质中的应用研究

合成了[BMIM]Cl、[BMIM]FeC_l4和Et_3NHCl-NiCl_2三种离子液体;并研究了这些离子液体在不同加入量时对新疆哈浅22号稠油的改质效果。结果表明,过渡金属改性制备的[BMIM]FeCl_4在一定量的条件下可使稠油有效降黏,降黏率达34.12%以上,这说明离子液体可使稠油在开采过程中降低黏度,提高采收率,降低采油成本。     

粘多糖乳化降黏稠油的研究

利用本实验室生产的粘多糖A对辽河重质稠油进行乳化降黏试验,系统考察油水质量比、多糖浓度、乳化温度、乳化转速和乳化时间对稠油乳化降黏的影响。结果表明：将油水质量比6：4,多糖质量浓度150 mg/L的稠油溶液放入温度25 ℃、转速160 r/min的摇床乳化6 h,稠油黏度由87000 mPa·s降至310 mPa·s,降黏率达到99.6%。此外,通过对乳化降黏后稠油破乳处理研究发现,稠油在室温静置24 h后即可实现油水分离,且破乳后的多糖水溶液可以重复使用2批次,显著降低了多糖乳化剂及后续稠油脱出水处理成本。因此,该粘多糖A可广泛应用于稠油乳化降黏开采和输送领域。     

菜籽油酸乙醇酰胺聚氧乙烯醚的合成及性能研究

以聚乙二醇(400)为原料，通过三步合成了菜籽油酸乙醇酰胺聚氧乙烯醚。首先按照菜籽油酸：乙醇胺(1t001)=1：0．75，催化剂KOH：菜籽油酸(mol)：0．076：1，0，温度为170℃，加入乙醇胺反应4h，再加入乙醇胺，使总的菜籽油酸：乙醇胺(mol)=1：1．0，在105℃反应3h得到菜籽油酸乙醇酰胺。然后，在碱性条件下，酰胺与环氧氯丙烷反应生成环醚。最后环醚与聚乙二醇(400)反应生成聚氧乙烯醚。正交试验确定较佳工艺条件为：环醚：聚乙二醇(mol)为1：1．2，反应时间3h，反应温度140℃产品收率达92％。通过红外光谱确定了产品的结构，并对产品的表面物性进行了分析。结果 表明产品具有较好的降低水表面张力的能力，并具有良好的增稠润湿性能。     

烷氧基铜酞菁的合成及溶解性的研究

用固相法合成了2种烷氧基取代的铜酞菁金属配合物.采用红外光谱、紫外一可见光谱对所合成的化合物进行了表征,同时也进行了溶解性的研究.结果表明:2种配合物红外光谱相似,最大吸收波长分别为720和668 nm;2种配合物均能溶于二氯甲烷、乙酸乙酯,解决了酞菁在有机溶剂中的溶解性问题,为其进一步应用提供了依据.     

水性丙烯酸酯共聚物药物包衣材料合成的研究

该文介绍了将教师的科研成果转化为学生实验项目的教学实践方法,将教师从事科研工作取得的科研成果转化成了开放性实验——药物包衣用丙烯酸酯共聚物薄膜材料的乳液聚合反应及其包衣技术。使学生了解到了一种新型的涂料,同时也是一种新型的功能高分子材料。由于该实验来源于教师的科研和生活实践,提高了学生的实验兴趣,收到了良好的实验效果。     

含长共轭取代基的丙烯酸酯的合成

文章通过在具有一定共轭链长的芴寡聚物的分子末段引入醇羟基,把长共轭结构的芴寡聚物作为取代基引入丙烯酸酯类单体.利用核磁共振确定了目标产物的分子结构,合成的单体具有强烈的紫外吸收和光致发光性质,而且由于在丙烯酸酯引入了芴寡聚物,产物可以用旋涂的方法在石英玻璃表面成膜,其在溶液中和固体薄膜最大发光位置分别是412 nm和442 nm.     

脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐的合成及物性测试

探讨了脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐的合成工艺，选择了较佳合成条件，并对该产品的表面物性进行了测试，结果表明，该产品具有泡体适中、润湿性较好、比电阻较小等特点。     

长链疏水改性苯丙共聚物乳液的合成及固沙性能

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为软单体,丙烯酸十八酯(SA)为功能单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂,采用种子乳液聚合,制备了长链疏水改性苯丙共聚物乳液,采用氢核磁共振(1H NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)等对共聚物进行表征并研究其固沙性能. 结果表明:当乳化剂SDS与OP-10的质量比为1 ∶ 1,亲油亲水平衡值(HLB)为27.50时,乳液最稳定,平均粒径为1.423 μm,乳液分散指数(TSI)为0.413. 丙烯酸十八酯质量分数为3%(占单体总质量的比例)时,聚合物热分解温度约为340 ℃,胶膜硬度达到3 H,吸水率降低至3.25%,水接触角提高至78.6°. 改性苯丙共聚物乳液作为固沙剂使用,当固沙剂固含量(质量分数)为15%、添加量为5 g/cm3时,沙柱的无侧限抗压强度为118.32 kPa、内聚强度为16.53 kPa、内摩擦角为8.68°,沙盘的相对冲刷保留率为98.2%,相对风蚀保留率为100%.     

松香基聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸钠的合成及性能

以丙烯酸改性松香甘油酯为原料合成丙烯酸改性松香甘油酯聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸钠（ARGEOS）阴离子表面活性剂。测定了产品的表面物理化学性能，系统研究了环氧乙烷（EO）聚合度对产品表面物理化学性能的影响。与有关松香基琥珀酸单酯磺酸钠进行比较，结果表明，所得产品是一种性能优良的表面活性剂。     

核-壳型含氟丙烯酸酯共聚物乳液的合成与表征

采用可聚合乳化剂(含双键的烷基醚硫酸盐,V-20S),以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)为单体,通过半连续滴加法合成了稳定核-壳结构的含氟丙烯酸酯共聚物乳液.研究了合成工艺条件对共聚物乳液及共聚物膜表面性能的影响,得出合成共聚物乳液的最佳工艺条件为:BA/MMA的质量比为2,引发剂过硫酸胺(APS)、V-20S用量分别为单体总质量的0.5wt%和2.0wt%.TEM证实了共聚乳液的核-壳结构;当DFHM为总单体的20wt%时,共聚物样品膜经XPS测得表面的氟元素含量可达11.37%,且表面接触角达到91°.     

脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磷酸酯盐的合成与性能

采用单因素试验方法考察五氧化二磷的加料方式、反应物用量比、反应温度和时间、单双酯含量等因素对合成脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磷酸酯钠盐性能的影响,得到最佳工艺条件为：在强力搅拌下,五氧化二磷分批加料,n（脂肪醇聚氧乙烯醚（3））∶n（五氧化二磷）=2.5∶1.0,于60℃下酯化反应3 h,酯化产物于70℃下水解2 h,水量为酯化产物质量的4%.测定了产物的表面活性和应用性能：临界胶束浓度为7.94×10-5,表面张力为32×10-3 N/m,渗透力为25 s,乳化力为440 s,去污力为93.8%,毛效为10.3 cm,白度为85.9%.结果表明,该物渗透性、去污性较好,对织物煮练效果好,可作为织物前处理用理想的精炼助剂.