聚烯丙基氯化铵模板对AM/AA共聚物结构的影响

采用IR,1H-NMR和13C-NMR研究了聚烯丙基氯化铵(PAAC)模板对丙烯酰胺(AM)/丙烯酸(AA)共聚产物结构的影响,发现这种模板对共聚物P(AM/AA)序列结构和分子量有重要影响.由于共聚合体系中AA单体在PAAC模板聚合物上预组装,使得模板体系共聚物比无模板体系共聚物的AA和AM序列长度显著增加.这种类似多嵌段结构得到pKa′测定的进一步验证.另外模板分子量大小,模板和AA单体摩尔比,AM和AA摩尔比对共聚物结构的影响也进行了研究.应当指出这种模板聚合产物分离模板后仍有少量不能分离掉的PAAC聚合物存在.     

表面活性单体DMBAC光聚合动力学研究

采用偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)作为光引发剂,光引发聚合并研究了阳离子表面活性单体——甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBAC)的均聚及其与丙烯酰胺(AM)共聚合反应的动力学行为,聚合反应均在高于DMBAC临界胶束浓度(CMC)的条件下进行.研究结果显示DMBAC均聚合反应速率与引发剂浓度的0.29次方以及单体浓度的0.89次方成正比,均聚合反应的表观活化能约为13.74 kJ/mo1;DMBAC与AM共聚合反应速率与引发剂浓度的0.82次方以及单体总浓度的0.83次方成正比,共聚合反应的表观活化能约为10.97 kJ/mo1;同时测得DMBAC与AM共聚合反应的单体竞聚率为r₁=0.27(AM)、r₂=2.00(DMBAC),说明AM趋向于形成共聚物,而DMBAC更趋向于形成均聚物.     

以PAAS为模板AM与DMC的模板共聚合反应

在水溶液中以聚丙烯酸钠(PAAS)为模板,进行了丙烯酰胺(AM)与2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的共聚合反应。研究了其聚合动力学,并对模板共聚物的序列结构进行了表征,最后对其进行了絮凝性能评价。结果表明:聚合反应符合模板聚合Ⅰ型机理,聚合反应速率分别与单体浓度和引发剂浓度的1.63和1.64次方成正比,此种共聚物与无模板参与聚合的普通共聚物相比具有更长的DMC序列长度,对高岭土悬浮液的絮凝沉降速率优于普通共聚物。     

对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚动力学研究

采用定时取样研究了以过硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂,对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵(ADMAAC)和丙烯酰胺(AM)在水溶液中的共聚反应动力学,测定了相应的聚合速率方程、聚合表观活化能;采用阴阳离子相互作用测定残余ADMAAC的含量,紫外分光光度法测定残余AM的含量,根据单体投料量和残余量差值,得到低转化率下共聚物的组成,按Kelem-Tudos法得到两单体竞聚率。实验结果表明:聚合反应温度在40℃下,聚合速率方程为:Rp=K[M]1.241[KPS]0.52[SHS]0.55;根据Arrhenius经验公式计算出对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵(ADMAAC)和丙烯酰胺(AM)共聚的表观活化能为73.85kJ/mol,高于AM水溶液均聚合的活化能Ea(70.32kJ/mol);两种单体的竞聚率为rADMAAC=0.197、rAM=4.503,为ADMAAC-AM共聚合反应控制确定了重要的动力学参数。两单体的竞聚率的积小于1,ADMAAC与AM共聚合行为类型是一种无恒比点的非理想共聚行为,共聚物组成曲线,在对角线下方。     

一种四元共聚物磷酸盐粘土稳定剂的合成与性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、(1-二甲氨基)-烯丙基磷酸(DMAAPA)和N-烯丙基油酰胺(CON)为原料,制备了一种水溶性磷酸盐共聚物AM/AA/DMAAPA/CON。确定了最佳合成条件:AM:AA:DMAAPA:CON=69.6:30.0:0.2:0.2(wt%)、pH=7、引发剂加量为0.2 wt%、单体浓度20 wt%、聚合反应温度40℃。对共聚物进行了IR和NMR表征。该聚合物表现出较好的增粘性、抗剪切、耐温和耐盐性能;0.8 wt%的共聚物溶液防膨率达到80.12%,与1.0 wt%的KCl复配后,防膨率达到96.54%。     

pH 响应P(AM-co-AA)/PAAC 半互穿网络微凝胶的合成及表征

在反相微乳液体系中,合成了 pH 响应的聚丙烯酰胺(AM)-丙烯酸(AA)/聚烯丙基氯化铵(PAAC)半互穿网络(semi-IPN-P(AM-co-AA)/PAAC)微凝胶.采用 TEM、光散射及 Zeta电位对微凝胶的微观形貌及 pH 的响应行为进行测定,考察离子强度对微凝胶粒径的影响.结果表明:微凝胶的粒径约 80 nm,溶胀行为对pH及离子强度敏感,改变PAAC的含量可以得到不同PH 下响应的微凝胶.     

4-乙烯基吡啶与丙烯酰胺共聚合的研究

以过硫酸钾为引发剂 ,采用溶液自由基共聚合方法 ,实现了丙烯酰胺 (AM)与 4 乙烯基吡啶 (4 VP)的共聚合 .通过详细研究共溶剂体系、单体总浓度、反应温度、反应时间及引发剂量对共聚合过程中转化率和分子量的影响 ,从而确定了适宜的共溶剂体系和最佳的工艺条件 .用紫外分光光度法测得了共聚物的组成 .用Kelen Tudos方法 ,求得 4 乙烯基吡啶 (4 VP)和丙烯酰胺 (AM)单体的竞聚率 ,r4 VP =0 6 4 4 ,rAM =0 371.最后通过FTIR和1 3C NMR表征共聚物的结构并验证了共聚物的组成 .     

AM/AA/NAPA/NMQS两性离子共聚物的合成及表征

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、N-烯丙基苯乙酰胺(NAPA)及N-甲基-N-烯丙基吗啉溴盐(NMQS)为原料,氧化还原体系下合成了一种水溶性两性离子共聚物AM/AA/NAPA/NMQS。最佳反应条件为:m(AM):m(AA)=4.0:6.0,NAPA 0.3 wt%,NMQS 0.15 wt%,引发剂0.1 wt%,pH=6,反应温度35℃,单体总浓度25wt%。对AM/AA/NAPA/NMQS四元共聚物进行了IR、1H NMR、SEM、特性粘数表征。当NaCl浓度为12000mg·L-1,CaCl2或MgCl2浓度为1200 mg·L-1时,溶液黏度保留率分别为13.7%、11.8%和12.7%;温度120℃时,溶液黏度保留率达到30.9%;当剪切速率在170 s-1时,溶液黏度保留率为24.6%。     

水溶性AM/AA/AOCA/DANA四元共聚物驱油剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM),丙烯酸(AA),N,N-二烯丙基-3-吡啶甲酰胺(DANA)和N-烯丙基辛酰胺(AOCA)为单体,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠((NH_4)_2S_2O_8-NaHSO_3)氧化还原引发体系合成了一种新型水溶性四元共聚物AM/AA/AOCA/DANA。确定了最佳反应条件:m(AM)/m(AA)=6:4、DANA=0.16 wt%,AOCA=0.15wt%、pH值7、引发剂0.3 wt%、单体浓度20 wt%、聚合温度50℃。通过红外、核磁氢谱、环境扫描电镜以及特性粘数对AM/AA/AOCA/DANA进行了结构表征。该聚合物较部分水解聚丙烯酰胺相比具有明显的抗温(100℃,粘度保留率:31.55%)抗剪切(1000 s~(-1),粘度保留率:32.31%)以及抗盐性能(11000 mg·L~(-1)NaCl,粘度保留率:41.77%;1500 mg·L~(-1)MgCl_2,粘度保留率:39.83%;1500 mg·L~(-1)CaCl_2,粘度保留率:34.81%;);驱油实验表明该聚合物较水驱相比能够提高原油采收率达12.04%。     

二乙基二烯丙基氯化铵均聚及其与丙烯酰胺或丙烯酸共聚动力学研究

采用膨胀计法研究了以过硫酸铵为引发剂,二乙基二烯丙基氯化铵(DEDAAC)在水溶液中的均聚及其与丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)共聚动力学,测定了相应的聚合表观活化能;采用元素分析法测定了DEDAAC分别与AM和AA在低转化率下共聚物的组成,并采用氯离子选择性电极法测定了DEDAAC-AM共聚物中的氯离子含量,按Kelen-Tudos方法求得了相应的竞聚率.结果表明,DEDAAC均聚速率方程为RP=k[M]0.99[I]0.76,表观活化能Ea=77.00kJ/mol,说明链终止为单基终止和双基终止并存,引发过程与单体浓度无关;DEDAAC与AM在摩尔比为4∶1时,共聚动力学方程为RP=[M]2.53[I]0.90,表观活化能Ea=67.06kJ/mol,单体竞聚率为rDE=0.31±0.02、rAM=5.27±0.53;DEDAAC与AA在摩尔比为4∶1时,共聚动力学方程为RP=k[M]2.94[I]0.83,表观活化能Ea=70.07kJ/mol,竞聚率为rDE=0.28±0.03、rAA=5.15±0.28;DEDAAC与AM和AA等共聚为非理想共聚,得到的产物均为无规共聚物.     

STUDY ON SEQUENCE STRUCTURE OF ACRYLAMIDE-ACRYLATE COPOLYMERS BY ~(13)C-NMR METHOD

Triad sequence distributions in a series of P(AM/AA) with different AA% were calculated from copolymerization reactivity ratio r_1 and r_2 based on first order Markov statistic model, and the calculated data compared with observed ones from ~(13)C-NMR spectra showed good agreement with each other. The sequence distribution in P(AM/AA) obtained under our experimental conditions fits in with first order Markov statistic model. A significant sequence structure difference was observed between P(AM/AA) and alkaline hydrolyzed polyaerylamide, ABA triad (acrylate unit center), AAA and AAB triads (aerylamide unit center) dominated in hydrolyzed ones.     

(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵-丙烯酰胺双水相共聚合

将(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(DMMC)与丙烯酰胺(AM)在聚乙二醇(PEG)水溶液中进行双水相共聚合(ATPC),并与DMMC/AM均相水溶液共聚合(HASC)进行比较.在均相水溶液共聚合体系中得到了DMMC/AM共聚体系的竞聚率分别为rDMMC=1.77、rAM=0.32,并给出了竞聚率的95%,99%联合置信区域.比较了两种共聚合体系的转化率-时间曲线和共聚组成,表明双水相共聚合体系初期反应速率高于均相水溶液共聚合体系,但最终转化率相似;两种共聚合体系得到的共聚物组成有较大差别.测得了DMMC、AM以及DMMC-AM共聚物(CPAM)在65℃、反应条件下的相分配系数为K1=0.035、K2=0.125和Kp=0.011.结合双水相聚合的本质以及单体和共聚物在两相的分配系数,提出了一个计算双水相共聚组成的新方法,用该方法计算的双水相共聚合体系的共聚组成与实验点吻合较好.     

丙烯酸甲酯/4-丙烯酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶光共聚合体系的竞聚率和序列分布研究

以丙烯酸甲酯(MA,M1)和4-丙烯酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶(AATP,M2)溶液光共聚合体系为研究对象,采用1H-NMR手段测定了MA/AATP共聚物的组成,用Mayo-Lewis积分法和扩展Kelen-Tüdos方法计算的竞聚率分别为0.88相似文献   

Novel approach to synthesizing hydrophobically associating copolymer using template copolymerization: the synthesis and behaviors of acrylamide and 4-(omega-propenoyloxyethoxy) benzoic acid copolymer

Hydrophobically associating copolymers of acrylamide (AM) with a small amount of 4-(omega-propenoyloxyethoxy) benzoic acid (PEBA, <2.5%) were synthesized by template copolymerization in the presence of poly(allylammonium chloride) (PAAC) as a template in an aqueous medium. These template copolymers exhibited remarkable thickening properties due to the effective hydrophobic association, which were similar to those copolymers with a multiblock structure obtained by the micellar process. The pH of the reaction medium and the molecular weight of the template strongly influenced the thickening properties of the products. In the experimental range, the higher the PEBA content, the larger the thickening capacity of these hydrophobic copolymers. The aggregate behaviors of these copolymers were studied by fluorescence, transmission electron microscopy (TEM), and light scattering techniques. The apparent critical interpolymer aggregate concentration (cac) of the copolymer solution was about 0.5 g/dL. As the concentration of the copolymer became higher than the cac, the aggregates changed their morphology from small hollow spheres to big flower-shaped aggregates. All the above results indicated that the template copolymerization gave access to a very simple and powerful means for the preparation of hydrophobically associating copolymers and other functional polymer materials.     

丙烯酰胺和阳离子型单体反相乳液共聚合的研究

以油酸失水山梨醇酯（ＳＰＡＮ８０）作为乳化剂,偶氮二异丁基脒盐酸盐（ＡＩＢＡ）作为引发剂,进行丙烯酰胺———Ｎ,Ｎ 二甲基,Ｎ 丁基,Ｎ （３ 甲基丙烯酰胺基）丙基溴化铵（ＤＢＭＰＡ）反相乳液共聚合反应,研究了单体配比、乳化剂用量、引发剂用量及反应条件等对聚合反应动力学的影响,考察了该共聚物乳液的流变性能     

模板聚合法合成P(AM/AA)多嵌段共聚物的溶液性质和自缔合作用

研究了模板法合成多嵌段状丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)共聚物(简称模板共聚物TP)在水溶液中的溶液性质和缔合作用.结果表明,模板共聚物具有明显的结构效应.不同于无模板参与聚合的无规共聚物(CP),模板共聚物随着溶液pH的降低或加入多价金属离子容易发生相分离.透射电子显微镜(TEM)表明,加入Ca2+离子后,聚合物形成了大的分子间交联体,且随着Ca2+离子浓度的增加,交联程度增加,致使溶液产生相分离.随着溶液pH的升高,模板共聚物溶液粘度变化与丙烯酸均聚物具有相同的规律,都是先增大后减小,粘度有一个最大值,但模板共聚物溶液粘度升高幅度更大.TEM表明在粘度最大处形成了带状分子间缔合体.