羧基聚醚共改性三硅氧烷的合成及其性能研究

实验以1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(MD~HM)和端烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(APPE)为原料,在氯铂酸催化下,经硅氢加成反应先制得聚醚三硅氧烷(PETS),再将PETS与氯乙酸(CA)进行缩合反应合成一种羧基聚醚共改性三硅氧烷(CPETS)。以IR对CPETS的结构进行了表征,并对CPETS的界面性能及在农药中的应用性能进行了测定。实验结果表明:氯铂酸用量(以铂计)占总单体质量分数4×10~(-5)、MD~HM和APPE按n(Si-H):n(C=C)=1.0:1.1、反应温度80～90℃、反应时间2～4 h,得浅褐色透明液体PETS;再按n(PETS):n(CA)=1.0:1.05、反应温度65～80℃、反应时间3～4 h,减压脱低沸物30 min后,得无色至微黄色透明液体CPETS。CPETS具有优良的表面活性,其临界胶束浓度(cmc)为1.6 g/L,临界胶束浓度时的表面张力(γ_(cmc))为25.2 mN/m。在41%草甘膦异丙胺盐水剂1 000倍稀释液中添加质量分数为0.10%的CPETS后,可使该农药稀释液的γ_(cmc)由55.20 mN/m降至26.96 mN/m;接触野菠菜的瞬间接触角由68.0°降低至46.5°,30 s时的接触角由56.0°降低至32.0°。     

氨基硅油改性丙烯酸酯的合成及其对紫外光固化体系的影响

实验以甲基封端环己烷单胺型氨基硅油(MCAPS)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)为原料,经迈克尔加成反应,合成含硅改性丙烯酸酯。结果表明,其最佳合成条件为:V(DPGDA):V(MCAPS)=2:1,70℃反应24 h。含硅改性丙烯酸酯的质量分数由0增加到0.5%时,光固化膜表面水接触角由42.5°增至91.8°,表面电阻率由9.8×10~(14)Ω增加到17.3×10~(14)Ω,表面光泽度由117.6°下降到100.5°。     

2-氯乙基三甲基氯化铵CETA作为粘土稳定剂的性能研究

实验测定了2 氯乙基三甲基氯化铵(简称CETA)作为粘土稳定剂的某些性能。随CETA浓度的增大,钙蒙脱石在水中的zeta电位增大,在浓度约为2.5g/L时zeta电位为零,zeta电位增大是CETA吸附的结果。CETA在钙蒙脱土上的饱和吸附量为0.54mmol/g。以乙醇作为基准液,吸附和未吸附CETA的钙蒙脱土粉末上水的相对润湿接触角分别为89.3°和98.1°,吸附CETA使钙蒙脱土的水湿性略有增大。当CETA的吸附量由0逐步增大到0.53mmol/g时,钙蒙脱土的晶层间距由1.5713nm逐渐减小到1.4244nm。页岩在0.1%、0.2%、0.3%的CETA水溶液中的一次、二次回收率,大体上分别相当于在1%、2%、3%KCl水溶液中的相应回收率。CETA作为粘土稳定剂,可用于水基钻井液,油气层防膨处理及阳离子聚合物驱油前的地层预处理。图3表2参10。     

高抗盐羟基磺基甜菜碱型表面活性剂的合成与性能

针对常规表面活性剂在化学驱和压裂中不抗盐的问题,以十四醇、环氧氯丙烷、N,N-二甲基乙醇胺和2-羟基-3-氯丙磺酸钠等为原料,通过两步醚化法和一步季胺化法合成了一种高抗盐性羟基磺基甜菜碱型表面活性剂[N-(6-十四烷氧基-5-羟基)-丙氧基乙基-N-二甲基-N-(2-羟基)丙磺酸钠]氯化铵。用红外光谱仪对化合物的结构进行了表征,研究了表面活性剂水溶液的表面活性。结果表明,所合成的表面活性剂具有优良的表面活性,25℃下的临界胶束浓度(cCMC)为6.4×10~(-4)mol/L、临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)为32.2 m N/m、降低表面张力效率(pC20)为3.38、饱和吸附量(Γmax)为2.80×10~(-6)mol/m~2、最小吸附面积(Amin)为0.17 nm~2/分子。该表面活性剂亲水基团受高矿化度的影响较小,抗盐性较好,在NaCl、CaCl_2和MgCl_2质量浓度分别为2.8×10~5、2.0×10~4和2.0×10~4mg/L的溶液中均未出现沉淀。     

正戊烷和正己烷在无黏结剂5A分子筛上的吸附动力学特性

测定了正戊烷和正己烷在无黏结剂和有黏结剂5A 分子筛上的吸附动力学,采用简化的扩散动力学模型计算了扩散系数,并估算了扩散活化能。实验结果表明,正构烷烃在无黏结剂和有黏结剂5A 分子筛颗粒上的吸附分别受微孔扩散控制和大孔扩散控制。黏结剂的存在降低了正构烷烃的扩散速率。在300～480 K,正戊烷和正己烷在无黏结剂5A 分子筛上的微孔扩散系数分别为(4.71～11.34)×10~(-12),(1.23～5.19)×10~(-12)cm~2/s;在有黏结剂5A 分子筛上的大孔扩散系数分别为(6.68～26.35)×10~(-6),(2.40～11.51)×10~(-6)cm~2/s。正戊烷和正己烷在无黏结剂5A 分子筛上的扩散活化能分别为7.87,10.15 kJ/mol;在有黏结剂分子筛上的扩散活化能分别为9.02,10.92 KJ/mol。     

烷基醇醚羧酸钠体系的表面活性和泡沫性能

研究了一系列不同聚合度的十四烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠(C_(14)E_nC)水溶液的表面活性和泡沫性能,考察了C_(14)E_nC分子中氧乙烯基团(EO)数目的变化对水溶液的表面张力及泡沫性能的影响,同时还通过添加高聚物、脂肪醇、烷醇酰胺等考察了不同添加剂对体系泡沫性能的改变情况。探讨了单分子吸附层结构的改变对泡沫性能的影响。结果表明,EO数目从1增加到3,表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)和临界胶束浓度时的表面张力(γ_(CMC))分别从3.47×10 mol/L、36.47 mN/m降低到4.21×10~(-5)mol/L、29.71 mN/m。由于EO基团可以和周围水分子形成水化层,因此随着EO数目的增加,泡沫液膜两个表面之间的水化层斥力会随之增强,液膜排液减薄速率降低,使得泡沫的稳定性能提高。几种添加剂在一定程度上改变了液膜吸附层的结构,从而提高了体系的泡沫稳定性能。     

一缩二乙二醇制1,4-二氧六环的液相反应动力学研究

研究了H_2SO_4催化一缩二乙二醇(二甘醇)脱水环化生成1,4-二氧六环液相反应的速率与温度、H_2SO_4浓度的关系。测得H_2SO_4为1.84—4.00w％时,该反应的活化能为112.6±10.4kJ/mol,指前因子为3.6×10~9/s(1.1×10~3-2.5×10~(10)/s)。     

疏水缔合水溶性聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十二胺)水溶液的粘度行为

采用前加碱二元胶束共聚-共水解法合成了三元疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十二胺)[P(AM/NaAA/DiAC_(12))],研究了其水溶液的粘度行为。当x(DiAC_(12))=0．10%～0．40%时,在30℃、1 mol/L NaCl溶液中,其特性粘数[η]、Huggins常数K_H、粘均相对分子质量(?)分别为16．38～19．45 dL/g,0．214～0．394和8．36×10~6～10．36×10~6g/mol;K_H小于0．8,表明其分子内缔合作用较弱。P (AM/NaAA/DiAC_(12))在矿化度为19 334μg/g,盐水溶液中的表观粘度随疏水单体用量的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低。在NaCl、CaCl_2的离子强度分别为1．26×10~(-3)～4．88×10~(-3)和1．07×10~(-4)～5．28×10~(-4)mol/kg的水溶液中,P(AM/NaAA/DiAC_(12))水溶液出现盐增粘现象,疏水单体用量越高,盐增粘效应越显著。     

MD-1膜驱剂在油砂表面的吸附及润湿性研究

分子沉积(MD)膜驱油是提高原油采收率的一种新方法。在题示实验研究中所用MD膜驱剂MD 1是一种分析纯单分子双季铵盐,油砂未洗油,取自辽河兴隆台109井。介绍了溴百里酚蓝为指示剂测定水溶液中MD 1质量浓度的方法,在10～300mg/L范围内溶液吸光度与浓度之间有良好的线性关系。MD 1在油砂上的吸附很快,在25℃下4h即基本达到平衡,吸附量随MD 1溶液pH值升高而增大,pH值在2～4之间时增加快,在4～9之间时增加慢,在9～12之间时又增加快,由此确定吸附主要是静电作用的结果,油砂表面的电荷性质和电荷量是决定吸附的主要因素。吸附等温线符合Langmuir定律,即为单分子层吸附,计算求得25℃和40℃时饱和吸附量分别为13.04和12.68mg/g油砂,吸附热为-15.2kJ/mol。在吸附MD 1后的油砂上汽油的相对接触角由43.68°增大至49.56°,油砂表面亲油性减弱,亲水性增强。在油砂上吸附成膜时放热,成膜表面润湿性改变,是MD膜驱剂提高原油采收率的2个重要因素。图4表1参12。     

苯妥英钠化学传感器的研制

研制了苯妥英钠 PVC 膜化学侍感器,该传感器选择性好,稳定性好,其线性范围为1.0×10~(-1)-1.0×10~(-5)mol/L,检测下限为1.8×10~(-6)mol/L,斜率为59.1mv/pc(298K,PH=4.0-11.5).     

聚醋酸乙烯酯大分子单体与苯乙烯的分散共聚

以聚醋酸乙烯酯(PVAc)大分子单体为分散稳定剂,通过分散聚合制得了PVAc接枝聚苯乙烯(PVAc-g-PSt)复合微球。用激光光散射和透射电子显微镜对PVAc-g-PSt复合微球的粒径及形态进行了表征,考察了外部聚合因素(聚合时间、介质的极性、聚合温度和振荡转速)对PVAc-g-PSt复合微球的粒径及其分布的影响。用核磁共振和X射线光电子能谱对PVAc-g-PSt复合微球的结构及组成进行了分析,分析结果显示,所得的接枝聚合物是以PVAc为壳、PSt为核的核壳结构复合微球。根据PVAc-g-PSt复合微球表面组成的分析,计算出了典型配方(c(PVAc)=0.001mol/L、c(St)=0.1mol/L、c(偶氮二异丁氰)=0.001mol/L、n(PVAc)∶n(St)=0.01、x(偶氮二异丁氰)=0.1%、乙醇4mL、水1mL、60℃、160r/min、24h)条件下稳定每个PVAc-g-PSt复合微球表面的PVAc接枝链数为1.6×103。     

正丁基锂-丁二烯-四氢呋喃阴离子聚合体系的动力学研究

以正丁基锂为引发剂,四氢映喃(THF)为溶剂,研究丁二烯阴离子聚合增长反应动力学。试验在高纯氮保护下,以膨胀计法进行。结果表明,增长反应对单体浓度和引发剂浓度的反应级数皆为一级关系,增长反应的总速度常数 kp=9.30×10~4exp(-6900/RT)1/mol·min,形成1,4-结构的分速度常数数 k_3-1.05×10~5exp(-8530/RT)1/mol·min,形成1,2-结构的分速度常数k_4=6.73×10~4exp(-6790/RT)1/mol·min,以及在 THF 中产物的1,2-结构含量 a=7.24×10~(-I)exp(110/RT)。     

Effect of fatty acids,water composition and pH on the wettability alteration of calcite surface

Fatty acids in presence of water film alter calcite surface to oil-wet. The wettability alteration is dependent on the structure of the fatty acids, water composition and pH. Long chain fatty acid (stearic acid), strongly adsorbs onto the calcite surface from “oil phase” (n-C₁₀) in oil/water/calcite system as indicated by contact angle measurements. On the other hand, short chain fatty acid (heptanoic acid) adsorbs on the calcite surface to a lesser extent, which agrees with “Traube's rule”.Adsorption of carboxylate anion is influenced by the ionic composition of the water, ionic strength and pH. The presence of Mg²⁺ and SO₄²⁻ ions is shown to increase the water-wetness of the calcite. The degree of wetting is dependent on the pH. At pH < 7 in stearic acid/n-decane/water/calcite system, both ions reduce the contact angle. Higher reduction is obtained in presence of SO₄²⁻ compared to Mg²⁺. The measured advancing contact angles are 95°, 108° at pH 5 and 88°, 82° at pH 7 in presence of SO₄²⁻ and Mg²⁺, respectively. Further increase of the pH in the presence of Mg²⁺ causes more reduction of contact angle (68° at pH 10); while in the presence of SO₄²⁻ ions an inflection point occurred where the advancing contact angle increased to 100°. In other words, the calcite surface became slightly more oil-wet.     

线型低密度聚乙烯薄膜透光性的研究

Un ipol气相流化床工艺生产的线型低密度聚乙烯(LLDPE)的结晶度高,薄膜透光性比高压低密度聚乙烯薄膜的透光性差,影响了LLDPE薄膜的应用与推广。分析认为,降低LLDPE薄膜中的灰分含量、调整LLDPE薄膜的结晶性能,有助于降低LLDPE薄膜的雾度,提高LLDPE薄膜的透光性。实际生产经验表明,乙烯分压从0.85 MPa降至0.60 MPa时,LLDPE薄膜的雾度下降了3%~5%;使用高活性催化剂和优质添加剂,可使LLDPE薄膜中灰分的质量分数从4×10-4降至1×10-4;成核剂的使用及吹膜工艺参数的调整,可改善LLDPE薄膜晶核的形态及尺寸,达到了改善LLDPE薄膜透光性的目的。     

椰油酸单乙醇酰胺醚羧酸盐的合成与性能

采用单因素考察法考察了椰油酸单乙醇酰胺醚羧酸盐的合成工艺条件,结果为n(烷醇酰胺):n (NaOH):n(氯乙酸钠)=1:3.5:1.5,反应温度75℃,反应时间4 h;在此条件下,酰胺的转化率达81.37。对产物表面活性进行了分析测定,其γ_(cmc)为2.697 2×10~(-3)N/m,CMC为1.407×10~(-3)mol/L,罗氏泡沫高度为115 mm,润湿性(0.1%溶液)42.576 s,分散性LSDP 16%,去污性R 50.61。     

KPS-NaHSO_3引发MMA与交联淀粉接枝共聚及其产物对电镀废水中Ag~+的吸附性能

以KPS-NaHSO_3为引发体系,合成了MMA与交联淀粉的接枝共聚物。当[KPS]为8×10~(-3)mol·l~(-1)、[NaHSO_3]为1.2×10~(-2)mol·l~(-1)、[MMA]为6×10~(-1)mol·l~(-1)、固液比为2:100、40℃反应4小时,所得接枝共聚物的G、E及PMMA支链的(?)_η均较高。将接枝共聚物用NH_2NH_2改性,制得含—COONHNH_2功能基的改性接枝共聚淀粉。此产物对Ag~+的最大吸附容量为30.6mg/g,对电镀废水中所含Ag~+离子的回收率达90％以上。     

稀土聚环氧丙烷的合成及其碱土金属盐复合物的电性能

以稀土化合物-环烷酸钕盐 Nd(naph)_3、三异丁基铝和水组成络合催化剂,在甲苯溶液中引发环氧丙烷聚合。研究了聚合规律,制得分子量达150万、结晶度可达35%的聚环氧丙烷(PPO)。首次合成PPO与碱土金属盐复合物 CaCl_2·(PPO)_n 和 MgCl_2·(PPO)_n。研究了复合物的制备方法,电导与其热历史和结晶性的关系,以及碱土金属盐的种类及浓度对电导的影响。MgCl_2·(PPO)_8的电导在80℃时可达7.4×10~(15)Ω~(-1)·cm~(-1)。     

正丁基锂-丁二烯-苯阴离子聚合体系的动力学研究

以苯为溶剂,正丁基锂为引发剂,在充氮条件下,利用膨胀计进行了丁二烯聚合增长反应动力学研究。结果表明,增长反应速度对单体浓度呈一级关系;对引发剂浓度的反应级数(β)小1,并随聚合反应温度的上升而增加,其关系式为β=0.0285+5.292×10~(-3)t;求得表观反应速率常数的通式为k_(1.4)=6.898×10~(15)·e~(-24280/rRt),生成1,4和1,2-结构的表观分速率常数通式分别为k_(1.4)=3.565×10~(15)·e~(-23830/RT)和k_(1.2)2=2.083×10~(16)·e~(-26460/RT);此外,根据解离平衡常数K和温度t的关系,求得上述体系的解缔热△H=26.09kJ/mol,从而计算出真实活化能E=75.52kJ/mol;在苯溶剂中丁二烯聚合的1,2-结构含量,即B.与温度的关系式为:B_v=8.692+0.0223t。     

新型双联阴离子表面活性剂的合成与表面活性研究

以乙二胺、月桂酰氯、2-溴乙基磺酸钠为原料制备了阴离子型Gemini表面活性剂乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐(简称DTM-12)。以IR和~1H NMR对其结构进行了初步表征,考察了无机盐和醇对DTM-12表面活性的影响。结果表明;DTM-12水溶液的cmc为5.0×10~(-4)mol/L),γ_(cmc)为29.7 mN/m;DTM-12与DTAB组成的复配体系在摩尔比为3:7时,cmc可达1.06×10~(-4)mol/L,γ_(cmc)可达25.4 mN/m,优于十二烷基磺酸钠组成的复配体系。