双水相共聚法合成阳离子聚丙烯酰胺

 摘要：以聚乙二醇（PEG）水溶液为连续相，偶氮二异丙基脒盐（V50）为催化剂，进行丙烯酰胺（AM）与阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）的双水相聚合，制备出水溶性聚合物乳液。考察了连续相的浓度对体系转化率的影响以及引发剂含量、单体摩尔配比、单体含量、反应温度等因素对聚合物相对分子质量和聚合体系粘度的影响。实验结果表明，双水相体系在PEG水溶液中PEG的质量分数(w(PEG))大于6.0％ 时才能稳定存在，聚合体系的转化率随着w(PEG)的增加而降低。在总单体质量分数为18%、AM与DMC摩尔比n(AM) : n(DMC)=9:1、w(PEG)=7.5％、引发剂V50质量分数w(V50)=0.029％、反应温度为65℃的最优条件下，聚合体系保持了较高的稳定性。     

等离子体引发丙烯酰胺与2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液聚合

研究了等离子体引发丙烯酰胺(AM)和2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)水溶液聚合制备线性阳离子聚电解质的工艺方法。测定了不同反应压力下反应液的沸点,得到最佳的反应压力为133Pa;优化了引发聚合的条件:放电时间40s、放电功率60W、反应溶液pH=4.5、w(AM+DMC)=30%、m(AM)∶m(DMC)=1∶1、聚合时间24h、聚合温度40℃。在优化条件下,聚合物的最高特性粘数为966cm3/g。探索了等离子体引发AM-DMC水溶液聚合的机理:AM与水溶液中H+结合形成的HAM自由基起引发作用,进而与AM或DMC单体进行反应,生成线性聚合物。     

150SN润滑油降凝剂的合成及其降凝效果研究

以甲基丙烯酸、混合醇、苯乙烯为原料,采用先酯化后聚合的工艺合成了甲基丙烯酸混合醇酯-苯乙烯共聚物。进行单因素及正交实验,确定的酯化反应的最佳工艺条件为:n(甲基丙烯酸)∶n(混合醇)=1.2∶1、w(溶剂)=45%、w(催化剂)=1.5%;最佳的聚合工艺条件为:n(甲基丙烯酸混合醇酯)∶n(苯乙烯)=1∶1.4、聚合时间4h、聚合温度80℃、w(溶剂)=45%、w(引发剂)=1.5%。IR表征表明:所制备产物(降凝剂)的官能团结构与设计的目标产物一致。当所合成的降凝剂加剂量为0.8%时,可使150SN润滑油基础油的凝点降低13℃。     

合成树脂及塑料工业

TQ316.322200609158以β-CPDN为链转移剂的苯乙烯RAFT聚合〔刊〕/周弟,朱秀林…(苏州大学)∥高分子材料科学与工程.-2005,21(6).-91~94以二硫代β-萘甲酸异丁腈酯(β-CPDN)为链转移剂,研究了偶氮二异丁腈(AIBN)引发和热引发条件下的苯乙烯(St)“活性”/可控自由基聚合(RAFT),考察了配比以及聚合温度对聚合可控性的影响。结果表明,以β-CPDN为链转移剂成功进行了苯乙烯的AIBN引发和热引发的RAFT本体聚合,聚合动力学不是一级线性关系,所得聚合物分子量随单体转化率升高而线性增大,与理论值较吻合,分子量分布指数(PDI)维持在较…     

聚醚接枝聚羧酸系高效减水剂的合成

采用一步合成法,以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)、功能性单体(酯化物)和丙烯酸(AA)为单体,在引发剂过硫酸铵和链转移剂巯基乙酸作用下,直接聚合制得聚羧酸系改性聚醚类减水剂,探讨了大单体配比、引发剂用量、链转移剂用量、滴定时间和聚合温度对聚合产物分散性的影响。得出制备高效减水剂适宜的工艺条件如下:丙烯酸和功能性单体用量各为15.0 g,n(APEG)∶n(TPEG)=2∶1,引发剂用量和链转移剂用量(以大单体质量计)分别为0.9%和0.8%,滴定时间为3.5 h,聚合温度为60℃,合成的聚羧酸系减水剂掺量为0.16%时,净浆流动度可达285 mm,说明合成的聚羧酸减水剂具有很好的分散性。     

均匀实验设计在合成淀粉基高吸水性树脂中的应用

采用均匀实验方法进行实验设计,利用水溶液聚合法合成了玉米淀粉接枝丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水性树脂。通过回归分析得到反应条件与高吸水性树脂的吸水倍数及凝胶强度之间的关系,并采用数学分析法和单因素实验方法确定了优选样的合成条件:w(引发剂)=0.54%,w(交联剂)=0.14%,w [丙烯酰胺(AM)]=20%,w(淀粉)=26.67%,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸):n(AM)为0.16,反应温度为39.4℃时。在室温下,优选样在蒸馏水中的吸水倍数为786 g/g,凝胶强度为6.82 kPa。所制得的高吸水性树脂具有良好的热稳定性。     

植物油与杂醇合成硬质聚氨酯泡沫用的聚醚多元醇

以植物环氧大豆油(ESBO)、玉米芯生产木糖醇所产生的副产物杂醇和甘油作为复合型起始剂,KOH为催化剂,加聚环氧丙烷(PO),合成了硬质聚氨酯(PU)泡沫用的聚醚多元醇(PPG);考察了聚合温度、水含量、KOH用量、ESBO用量、杂醇用量、甘油用量和PO用量对PPG性能及PU泡沫性能的影响。PPG的最佳合成条件为:聚合温度115℃,加入PO前反应体系中w(水)=0.17%;加入PO后,w(KOH)=0.3%,w(ESBO)=21.9%,w(杂醇)=18.2%,w(甘油)=4.5%,w(PO)=55.0%。在上述实验条件下合成的PPG的羟值为(420±20)mg/g,官能度不小于4.4,数均相对分子质量为560～620,能满足PPG应用市场的要求。     

低相对分子质量聚丙烯酸十二烷基酯的合成

对丙烯酸与十二醇的酯化及其调节聚合生成低相对分子质量 ( Mr)聚合物的反应条件进行了研究。酯化反应中以对甲苯磺酸为催化剂 ,对苯二酚为阻聚剂 ,n (丙烯酸 )∶ n (十二醇 ) =1∶ 1 .2 ,于 1 1 0℃保温 2 h,分离纯化后的产物以异丙醇为调聚剂 ,用量为酯质量的 1 7% ,过氧化二苯甲酰为引发剂 ,甲苯为链转移剂 ,于 80℃反应 3 0 min,得到 Mr约 1 1 0 0的聚合物 ,收率为 90 %。     

油田用两性聚丙烯酰胺的合成及性能

针对驱油用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)耐温抗盐性差的缺点,以偶氮二异丁腈、过氧化氢和氯化亚铁为引发剂,叔丁醇为链转移剂,脲为助溶剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过水溶液聚合法制得相对分子质量大于10×106、溶解性较好的两性聚丙烯酰胺。较佳工艺条件为:w(总单体)=35％[m(AM)／m(AMPS)／m(DMC)=0．8／0．15／0．05], w(偶氮二异丁腈)=(7～10．5)×10-5,w(过氧化氢)=(2．8～4．2)×10-5,w(叔丁醇)=0．035％～0．07％,w (脲)=1．4％～2．1％,w(EDTA)=0．035％;引发温度为2～5℃,pH=6～7。结果表明,自制两性聚丙烯酰胺较HPAM的耐温耐盐性能有了明显提高。     

甲基丙烯酸混合酯-醋酸乙烯酯聚合物的合成与降凝性能研究

实验以甲基丙烯酸、混合醇及醋酸乙烯酯为原料,经过先酯化后聚合,合成了一种新型的甲基丙烯酸混合酯-醋酸乙烯酯聚合物降凝剂,研究了其降凝性能。结果表明:在n(甲基丙烯酸):n(混合醇)=1:1、w(对甲苯磺酸)=2%、w(二甲苯)=60%条件下酯化反应2 h,然后在w(醋酸乙烯酯)=30%和w(过氧化苯甲酰)=1.5%、80℃反应5 h条件下制备的降凝剂具有最佳的降凝效果。当降凝剂的添加量为0.5%时,可使沈阳长城润滑油有限公司生产的150SN润滑油基础油凝点降低17℃。     

微米级单分散性聚苯乙烯微球的制备和影响微球粒径及其分布的因素

以苯乙烯(St)为单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分散剂,在乙醇-水反应介质中,采用分散聚合法制备了粒度均一、单分散性好的聚苯乙烯(PS)微球。考察了初始单体含量、引发剂用量、分散剂用量、反应温度和反应介质的组成等因素对PS微球的粒径及其分布、PS固含量和St转化率的影响。实验结果表明,在St加入量为15~25mL、AIBN和PVP用量分别为St质量的1.00%~2.00%和10.00%~15.00%、H2O加入量为0~10mL(固定介质的总体积为100mL)、反应温度70℃、反应时间24h、搅拌转速130r/min的较佳聚合条件下,制备了粒径为1.5~3.0μm、分散系数为0.020~0.100、St转化率最高达99.53%的球形、均匀且表面光滑的单分散性PS微球。     

RAFT聚合制备调驱用微纳米级凝胶分散体及其性质研究

为改善现用凝胶分散体型调驱剂粒径存在的问题,提出使用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备纳米级凝胶分散体的方案。首先合成了一种链转移剂2-(苯甲基三硫代碳酸酯基)丙酸,通过红外光谱、核磁共振明确了其结构,再使用链转移剂制备出聚丙烯酰胺凝胶分散体。使用激光粒度仪测定了凝胶分散体的粒径及径距分布,研究了不同反应物配比、反应温度、固含量及链转移剂类型对分散体粒径的影响,并表征了凝胶分散体的微观结构。结果表明,当n(单体)∶n(交联剂)∶n(链转移剂)为88∶10∶2,反应温度在50~70℃,固含量在6%~8%时,能够得到微纳米级凝胶分散体。相同条件下,所制备的链转移剂比2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸制备的凝胶分散体的粒径更小。     

光引发分散聚合制备聚乙烯亚胺为核的聚丙烯酰胺

合成了分散剂聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC);以丙烯酰胺(AM)为单体、PDMC为分散剂、硫杂蒽酮封端聚乙烯亚胺为引发剂,在硫酸铵分散介质中通过光引发分散聚合,在无搅拌的条件下合成了以聚乙烯亚胺为核的星形聚丙烯酰胺(PEI-PAM);考察了分散剂、单体、分散介质的含量及引发剂浓度、反应时间对聚合反应的影响,评价了PEI-PAM盐水溶液对油田污水的浮选效果。实验结果表明,当聚合体系中w(PDMC)=2.0%～3.6%、w(AM)=8.0%～12.0%、w(硫酸铵)=26.5%～28.0%、c(硫杂蒽酮基团)=0.038～0.050 mmol/L时,在30℃、反应时间25～35 min的条件下,聚合反应的转化率大于90%,聚合产物PEI-PAM盐水溶液的稳定性好,其表观黏度为400～1 650 mPa.s,PEI-PAM的黏均相对分子质量为(0.8～1.9)×106。PEI-PAM对油田污水的浮选效果优于聚铝。     

聚丙烯酰胺相对分子质量的影响因素及控制研究

以过硫酸钾／亚硫酸氢钠为引发剂，丙烯酰胺为单体，合成了聚丙烯酰胺。考察了引发剂用量、丙烯酰胺单体用量、聚合温度、反应时间，体系pH值对其相对分子质量的影响。确定了本反应最佳条件：丙烯酰胺单体用量为25％；引发体系为过硫酸钾／亚硫酸氢钠，摩尔比为1：2，用量为0．2％；聚合温度为40℃，反应时间为4h；体系pH值为7。并优选了可较好控制产物相对分子质量的链转移剂甲酸钠，通过改变其用量，PAM相对分子质量可在（0．80～13．50）×10^6范围调节。     

双水相中低相对分子质量聚丙烯酸钠的合成

实验以聚乙二醇/聚乙烯醇的混合物为分散剂,以过硫酸钾-尿素为引发体系,以甲酸钠为相对分子质量调控剂,在双水相中进行丙烯酸的聚合反应,制备相对分子质量为3 000～4 000的聚丙烯酸钠。考察了分散体系、引发体系、添加剂等因素对聚合反应的影响。结果表明:以聚乙二醇-聚乙烯醇为分散剂,m(PEG):m(PVA)=1.8:1,质量分数为5.0%～5.5%;以过硫酸钾-尿素为引发剂,n(K_2S_2O_8):n(CO(NH_2)_2)=1:1.5;n(K_2S_2O_8):n(AANa)=0.07:1;甲酸钠为丙烯酸钠聚合反应控制剂,质量分数为1%。于50～55℃,进行双水相中丙烯酸钠的聚合反应,单体转化率达99.6%,黏均相对分子质量可控制在3 000～3 600。双水相中制备的聚丙烯酸钠用于陶瓷铁粉的分散实验,表明分散性能较好。     

阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液分散聚合条件的研究

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,以聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散剂,在硫酸铵溶液中,以偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂合成了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)水包水乳液;研究了分散剂含量、硫酸铵含量、单体总含量及其配比、引发剂含量、反应温度对分散聚合的影响,得到了各影响因素之间的协同规律。实验结果表明,合成CPAM水包水乳液的最佳条件为:单体总质量分数(基于反应体系)13%～17%、分散剂质量分数(基于反应体系)3.2%～3.5%、硫酸铵质量分数(基于反应体系)25%～27%、引发剂质量分数(基于两种单体)0.015%、n(AM):n(DMC)=85:15、反应温度50℃。在此条件下合成的CPAM水包水乳液的颗粒分散性和流动性较好,稳定性较高,特性黏数和黏均相对分子质量分别达到10.14～11.49 dL/g和(5.23～6.32)×10~6g/mol。     

缓速交联超高温合成聚合物压裂液稠化剂研究

针对水基压裂液体系中植物胶稠化剂及其衍生物存在残渣含量高、耐温差和易腐败变质等问题,基于水溶性高分子自由基合成理论,经室内高分子合成实验,研究了各种合成条件（引发剂浓度、聚合温度、反应pH值、聚合浓度、链转移剂含量、水解度）对稠化剂性能的影响规律。以丙烯酰胺(AM)、功能性单体（SP）、耐温单体（AMPS）作为共聚单体,采用控制变量法,通过合成条件优化,形成了一套性能优异的合成聚合物稠化剂基础配方,聚合浓度25%,单体配比（AMPS∶SP∶AM）30%∶25%∶45%,聚合温度20 ℃,引发剂浓度0.3%,聚合反应pH值为7,甲酸钠质量分数为0.2%,反应时间4 h。该稠化剂具备耐温、速溶、水不溶物含量低、增稠能力强,且与有机锆交联剂交联性能好,满足200 ℃地层的应用需要。      

分散聚合法制备大粒径窄分布单分散聚苯乙烯微球

采用分散聚合法成功制备出粒径2.05～9.03μm的单分散聚苯乙烯(PS)微球。考察了单体质量分数、分散介质极性、引发剂用量和稳定剂用量对PS微球粒径和分布的影响,得出适宜的合成条件:单体苯乙烯(St)质量分数28%～37%、分散介质(乙醇水溶液)极性4.5～5.2、引发剂偶氮二异丁腈与St的质量比0.03～0.05、稳定剂聚乙烯吡咯烷酮与St的质量比0.3～0.8、75℃下反应24 h,在此条件下,可合成出单分散性好、分散系数低(在0.05以下)、大粒径的PS微球。     

丙烯酸类共聚原油破乳剂的制备

以丙烯酸(AA),甲基丙烯酸(MAA),丙烯酸丁酯(BuAc),甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,三乙醇胺与无水亚硫酸钠分别为链转移剂与终止剂,水为分散介质,采用乳液法合成了一种水溶性四元共聚物破乳剂。考察了水用量、乳化剂用量、引发剂用量、加料速率、聚合温度、单体配比、链转移剂与终止剂用量等反应条件对产物破乳性能的影响,并且对原油破乳条件进行了讨论,对产物进行了红外检测分析。结果表明:在水用量60g、乳化剂用量1.6g、引发剂用量0.25g、加料时间130 min、聚合温度80～85℃、链转移剂与终止剂分别为0.1g与0.15 g、单体总量20 g、m(AA):m(MAA):m(BuAc):m(MMA)=0.75:0.25:12:2条件下,所得产物的原油破乳脱水率最佳。当加药量300 mg/L时,原油脱水率达97.01%。     

苯乙烯／丙烯酰胺的可控共聚合研究

以偶氮二异丁腈为引发剂,六水合三氯化铁为催化剂,六次甲基四胺为配体,维生素C为还原剂,通过原子转移自由基聚合合成了苯乙烯／N烯酰胺共聚物。研究了反应工艺条件对苯乙烯／丙烯的共胺共聚合的影响。并用傅里叶变换红外光谱仪对聚合产物进行了表征。结果表明,采用该方法合成苯乙烯／丙烯酰胺共聚物的最佳工艺条件为：反应温度为90℃,反应时间为2h,引发剂偶氮二异丁腈用量为两个单体物质的量总和的3．5％,还原剂维生素c用量为两个单体物质的量总和的1．5％,配体六次甲基四胺用量为两个单体物质的量总和的1．25％,单体苯乙烯与丙烯酰胺摩尔比为7：3。