新型阳离子(苯乙烯—丙烯酰胺)共聚物的研究 Ⅱ.阳离子(苯乙烯——丙烯酰胺)共聚物与染料的相互作用

以P(St-Am·MG)对染料活性艳红(X-3B)溶液进行絮凝试验,考察了高聚物剂量及外加盐对絮凝效果的影响,并与无疏水基团的阳离子聚丙烯酰胺PAm·MG的絮凝能力进行了比较。发现絮凝体系无外加盐时,高聚物与染料的作用主要是通过静电力;有外加盐时,高聚物的电荷受到屏蔽,高分子链卷曲,PAm·MG的絮凝效果受到较大影响。而P(St-Am·MG)与X-3B之间存在疏水相互作用,受影响较小,此时P(St-Am·MG)的絮凝性能优于PAm·MG。用平衡渗析法研究了不同温度时甲醇和脲存在下P(St-Am·MG)与X-3B相互作用的热力学。证明了它们之间确实存在疏水相互作用。     

疏水相互作用对阳离子聚电解质与染料键合的影响

用平衡渗析法研究了阳离子聚电解质PAm·MG 和P(St-Am·MG)与甲基橙(MO)及P(St-Am·MG)与MO的同系物乙基橙(EO)、橙武Ⅳ(O-Ⅳ)在25、35、45和55 ℃下相互作用的热力学. 由K1otz方程, 求得键合常数K_1和热力学参数ΔG、ΔH及ΔS. 含疏水基的P(St-Am·MG)与MO的键合能力比不含疏水基的PAm·MG 强. P(St-Am·MG)与不同染料作用时, 键合程度为O-Ⅳ>EO>MO, 即染料的疏水性越强, 与高聚物的作用程度越大.键合体系加入脲或甲醇, 疏水相互作用受到破坏, 导致高聚物与染料之间的键合受到削弱.     

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 .     

丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物水溶液的表面活性及增溶性

在微乳液介质中制备了系列的丙烯酰胺 (AM)与苯乙烯 (St)的双亲嵌段共聚物 (PAM b PSt) ,用紫外分光光度法测定了共聚物的组成 ,用乌氏粘度计测定了共聚物的特性粘数 [η],并用其相对表征共聚物的分子量大小 .重点研究了双亲嵌段共聚物 (PAM b PSt)疏水链段在水溶液中的缔合行为、共聚物的表面活性及其对有机物的增溶性能 ,考察了共聚物分子组成 (疏水链段含量 )与分子量对其表面活性与增溶性能的影响规律 .研究结果表明 ,由于疏水链段的憎水性 ,PAM b PSt的分子链在水溶液表面会形成表面吸附 ,从而降低水溶液的表面张力 ;而在水溶液中 ,在疏水相互作用下 ,PAM b PSt分子链中的苯乙烯疏水链段会形成分子间或分子内的胶束 ,烃类有机物可增溶其中 ;疏水链段含量越大 ,分子量越小 ,PAM b PSt的表面活性与增溶性能越强     

丙烯酰胺-二氰二胺大单体及其与苯乙烯共聚物的研究(Ⅰ)——大单体及其共聚物的合成和表征

通过丙烯酰胺、二氰二胺、甲醛及氯化铵的缩合反应,合成了分子链端含C=C双键的大单体,缩合过程用高压液相色谱考察,以AIBN为引发剂,二甲基亚砜为溶剂,使大单体与苯乙烯共聚,得到主链具有疏水性、侧链具有亲水性的共聚物,用GPC、IR光谱及溶解性对共聚物进行鉴定,苯乙烯含量较低时,共聚物溶于水,共聚物在MeOH/H₂O混合溶剂中的粘性行为表明它是带有疏水基团的聚电解质。     

丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物的微结构及水溶液行为

通过改变丙烯酰胺(AM)与苯乙烯(St)的投料比、苯乙烯与表面活性剂的加入量之比及引发剂加入量,在微乳液中制备了分子链微结构系列变化的丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物(PAM-b-PSt),用荧光探针法与表面活性测定法详细地研究了共聚物中PSt嵌段长度、含量及分子量等微结构因素对共聚物在水溶液中的疏水缔合性与表面活性的影响.结果表明,当共聚物水溶液的浓度高于临界缔合浓度时,PAM-b-PSt的疏水缔合作用以分子间的缔合为主.若共聚物中PSt嵌段含量及分子链长一定时,随着PSt疏水嵌段长度增长,PAM-b-PSt的疏水缔合性增强,而对共聚物的表面活性影响很小.若共聚物中PSt疏水嵌段长度及分子链长一定时,PAM-b-PSt的疏水缔合性随着PSt嵌段含量的变化而变化,当PSt嵌段含量一定时,使大分子链之间产生最强的疏水缔合作用;而其表面活性则随着PSt嵌段含量的增大而增强.若共聚物中PSt疏水嵌段长度及含量一定时,分子量对其表面活性有较大的影响,分子量越高,表面活性越差;同时,在较稀的溶液浓度范围内,分子量对PAM-b-PSt的疏水缔合性的影响则很小.     

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 .     

丙烯酰胺—烯丙基磺酸钠共聚物的絮凝性能

丙烯酰胺与含磺酸基单体的共聚物用于提高石油回采率已有不少报道,如乙烯基磺酸、丙烯酸磺丙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸磺乙酯。亦有文献提到用丙烯酰胺与烯丙基磺酸钠共聚物,但缺乏详细报道。国内油田钻井液处理剂中的PAC_(142)和PAC_(143)是丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠及其它单体的多元共聚物;日本的钻井液处理剂G-20LL是丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠和丙烯酸的三元共聚物。本文报道丙烯酰胺与烯丙基磺酸钠的共聚合及产物的絮凝性能。     

裂解色谱法分析苯乙烯-丙烯酰胺共聚物

本文报道了用裂解色谱法分析一种新型的苯乙烯-丙烯酰胺共聚物的研究结果。考察了裂解温度、共聚物组成同主要裂解产物之间的相关性。提出了用相关曲线对不同类型共聚物的组成进行定量测定和鉴别的方法。讨论了由于分子链结构的差别导致无规和嵌段共聚物的不同的裂解行为。     

N-取代甲基丙烯酰胺共聚物的合成——苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物与羟基胺氨解反应的研究

通过苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯(St-MMA)共聚物与羟基胺氨解反应,进行线型可溶和交联不溶的两种N-取代甲基丙烯酰胺共聚物的合成。线型可溶性共聚物是将St-MMA聚合所得的产物进行氨解得到;交联小球是通过使St-MMA-DVB悬浮聚合产物氨解制备。为得到具有适度亲水性的共聚物,考察了氨解条件;用元素分析、红外光谱和核磁共振谱证实发生了氨解反应。实验结果表明,通过控制共聚物的组成比,交联度和氨解度,以期获得具有预想亲水程度的甲基丙烯酰胺共聚物。     

强阴离子型丙烯酰胺共聚物P(AM-co-NaAMPS)的结构与性能

在水介质中实施了丙烯酰胺 (AM)与 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸钠 (NaAMPS)的溶液共聚合 ,制备了组成系列变化的强阴离子型共聚物P(AM co NaAMPS) ;通过红外光谱法与元素分析法对共聚物的组成进行了表征 ;稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数及Huggins常数 ;测定了共聚物纯水溶液及盐水溶液的表观粘度及高温下共聚物盐水溶液的粘度保持率 ;重点考察了共聚物的结构与组成对其各种性能的影响规律 .实验结果表明 ,在聚丙烯酰胺 (PAM)分子主链上引入NaAMPS链节后 ,磺酸根的强阴离子性与庞大侧基的位阻效应 ,赋于共聚物P(AM co NaAMPS)以优良的溶解、增稠、耐温与抗盐性能 ,且这些性能随共聚物的结构与组成的改变发生规律性的变化 .     

对苯乙烯磺酸钠聚合动力学及与丙烯酰胺共聚合的研究

采用膨胀计法研究了对苯乙烯磺酸钠(SSS)在水溶液中聚合动力学,确定了聚合速率方程,测定了聚合表观活化能,并研究了对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺(AM )在水溶液中共聚合的动力学行为,利用聚电解质———共聚物P(SSS -co -AM)与阳离子表面活性剂N ,N ,N- 三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)的复合作用,采用电导滴定法测定了共聚物的组成,从而测得了对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺的竞聚率.研究结果表明,对苯乙烯磺酸钠聚合速率方程为RP =K[M]1 .0 [I]0 .53,说明链终止为双基终止方式,引发过程与单体浓度无关;聚合表观活化能为84 . 96kJ·mol- 1 ;采用Kelen Tudos方法,求得对苯乙烯磺酸钠(SSS)和丙烯酰胺(AM)两单体的竞聚率分别为rSSS =0 . 2 7,rAM =2 . 2 1;采用Alfrey Price经验规则估算了单体苯乙烯磺酸钠的Q、e值为QSSS=0 .2 2 ,eSSS=0 .4 6 .     

线型聚(苯乙烯-乙烯)嵌段共聚物氯甲基化交联特性

线型聚(苯乙烯-乙烯)(PSE)嵌段共聚物在氯甲基化过程中,容易发生交联反应。为了表征交联反应的程度,先采用间接氯甲基化方法,在均相反应体系中实现了PSE的氯甲基化,然后通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)和热失重分析仪(TGA),对氯甲基化产物进行了分析表征。结果表明:氯甲基化产物用溶剂抽提称重与氢核磁谱图计算相结合的方法,可以准确地测定其交联程度;氯甲基化产物在220℃左右发生降解;交联反应会使产物的玻璃化温度升高,但会导致氯甲基基团更容易发生热分解。     

表面活性单体NaAMC14S/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.     

低苯乙烯含量的丁二烯-苯乙烯共聚物的激基缔合物荧光研究

本文报导一种低苯乙烯含量(5％,Wt.)的丁二烯-苯乙烯共聚物,经~1H NMR证明其分子链上不存在相邻苯乙烯单元。荧光光谱结果表明,它在良溶剂(二氯乙烷)的稀溶液状态下只呈现单分子荧光。从良溶剂-θ溶剂(二氯乙烷-甲醇体系)及稀溶液-浓溶液-固体之荧光光谱的变化,证明形成了链内非近邻生色团之间和链间生色团之间的激基缔合物(Excimer)。从固体与θ溶剂的激基缔合物荧光的比较,还可区分链内非近邻和链间苯环形成激基缔合物对荧光强度的贡献。这一结果对阐明高分子链内非近邻和链间激基缔合作用提供了新的证据,并有助于了解高聚物本体中相互穿透、相互缠结的无规线团的形态。     

多检测GPC/SEC技术在高分子表征中的应用—聚(α-甲基苯乙烯-异戊二烯)二嵌段共聚物的溶液性质

采用体积排斥色谱法 (SEC) /示差折光指数 (RI) /直角激光光散射 (RALLS) /示差粘度 (DV )三检测联用技术 ,在THF为溶剂、2 5℃的条件下表征了聚 (α 甲基苯乙烯 异戊二烯 ) (PαMS PI)二嵌段共聚物 ;计算得到了PαMS PI分子的无扰尺寸A为 0 .0 778nm·mol1/ 2 ·g-1/ 2 ;根据PαMS PI与PS分子的无扰尺寸A ,比较了两者在 2 5℃、THF溶剂体系中的链柔性程度 ,证明在此体系中PαMS PI与PS的链柔性程度相当 ;验证了PαMS PI符合普适标定规律     

荧光探针在测定N-异丙基丙烯酰胺共聚物最低临界溶液温度(LCST)时的扩散过程

合成了多种不同配比的N-异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)与丙烯酰胺 (AM)的共聚物.研究了共聚物溶液在温度变化过程中发生的线团 胶粒转变,及荧光探针分子扩散进入疏水胶粒的动力学过程.研究了扩散过程的动力学,计算了探针对不同配比共聚物扩散过程的活化能,并进行了比较和讨论.研究表明,AM在共聚物中的比例越大,相变形成的胶粒结构就越疏松.此外值得注意的是:在采用混入法引入探针用以测定该转变点时必须注意存在的探针分子的扩散问题.     

微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物

分别以十二烷基硫酸钠 (SDS)、壬基酚聚氧乙烯醚 (OP 10 )为表面活性剂 ,丙烯酰胺 (AM)的水溶液为连续相 ,苯乙烯 (St)为分散相 ,构成微乳液共聚合体系 ,合成了水溶性双亲嵌段共聚物 ,并通过荧光探针技术、差示扫描量热 (DSC)测试及流变性能的测定表征了共聚物的嵌段性结构 ,用红外光谱 (FTIR)及紫外光谱 (UV)分析了共聚物的化学组成     

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基十六烷磺酸铵无规共聚物的形态结构研究

本工作应用透射电子显微镜研究了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基十六烷磺酸铵无规共聚物(AM/AMC_(16)SNH_4)的形态结构.给出共聚物在水溶液中具有伸展网状结构,并存在一定程度的疏水基因间的缔合作用.是一种在耐盐性和储存稳定性方面有明显改善的新型改性聚丙烯酰胺.     

丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基十六烷磺酸铵无规共聚物的形态结构研究

 本工作应用透射电子显微镜研究了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基十六烷磺酸铵无规共聚物(AM/AMC₁₆SNH₄)的形态结构.给出共聚物在水溶液中具有伸展网状结构,并存在一定程度的疏水基因间的缔合作用.是一种在耐盐性和储存稳定性方面有明显改善的新型改性聚丙烯酰胺.