磺酸基团对高吸水性聚合物耐盐性的影响

针对高吸水性聚合物(SAP)耐盐性较差的问题,采用水溶液聚合法以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成三元共聚的SAP,研究磺酸基团对聚合物耐盐性的影响.单体配比研究表明,引入AMPS前后,SAP在蒸馏水中30 min的吸液率分别为615 g/mL和695 g/mL; 在0.9%NaCl溶液中吸液率分别为50 g/mL和75 g/mL.研究出合成SAP的较佳条件AMPS∶AM∶AA的摩尔比为0.5∶4∶3; 反应温度为60 ℃; 引发剂的用量为0.125%; 交联剂的用量为0.02%.合成的SAP在蒸馏水中和0.9%NaCl溶液中达饱和时的吸液率分别为1 350 g/mL和125 g/mL.表明AMPS的引入有效地改善了高吸水性聚合物的耐盐性.     

反相悬浮法合成AA/AM/AMPS耐盐高吸水性树脂

为了提高高吸水性树脂的吸液性能,实验采用反相悬浮聚合法,向丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)二元体系中引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为第三种聚合单体合成高吸水性树脂.通过正交试验研究单体配比、丙烯酸中和度、交联剂用量和引发剂用量四个因素对产品性能的影响.红外光谱和扫描电镜测试结果显示产物为AA/AM/AMPS三元共聚物,粒子呈球形,球表面为褶皱状.最佳实验条件:单体摩尔配比(AA/AM/AMPS)为1.25∶1∶0.7,丙烯酸中和度为90%,交联剂用量(占单体总量)为0.08%,引发剂用量为0.7%.此条件下产品的吸蒸馏水率可达1 720 mL/g,吸盐水率达165 mL/g.     

耐温型降滤失剂AMPS/AM/AA三元共聚物的合成

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体,采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系,通过水溶液聚合法合成了耐温型降滤失剂。通过正交试验和条件试验确定了聚合反应的最佳条件:引发温度40℃,引发剂质量分数0.010%,pH=4.0,m(AMPS)∶m(AM)∶m(AA)=10∶26∶4,在此条件下得到产物特性黏数为7.52 dL.g-1。对其结构用红外光谱进行了表征,并在淡水基浆中对产品的降滤失性能进行了室内评价,结果表明产物具有良好的耐温和降滤失能力。     

水分散型阴离子聚丙烯酰胺的合成及其表征

在(NH4)2SO4水溶液中,以2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体原料,聚2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸钠(PSAMPS)为分散剂,采用水分散聚合技术合成了环境友好型水分散型阴离子聚丙烯酰胺P(AMPS/AM)。重点探讨了单体配比、反应温度和硫酸铵用量对水分散体系的影响,并利用透射电镜观察其颗粒形貌。结果表明,制备稳定水分散型P(AMPS/AM)的适宜条件分别是n(AMPS)∶n(AM)为15∶85,反应温度50℃,(NH4)2SO4质量分数20%~28%;透射电镜显示,沉淀聚合物为2.3~4.5μm的球形或椭球形颗粒。     

后水解法制备AM/AA/AMPS共聚物

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,引入辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS),采用胶束聚合技术和后加碱水解法,制备了AM/丙烯酸(AA)/AMPS耐温抗盐驱油聚合物。考察了水解剂、水解温度、水解时间、水解剂用量等因素在后水解过程中对聚合物相对分子质量的影响。实验证明最佳合成条件为:水解剂为质量分数8%的NaOH,水解温度85℃,水解时间3 h。     

Poly(AM／AMPS)反相乳液的Hofmann降解及其在脱除Cu2+方面的应用

通过Hofmann降解反应制备对铜离子(Cu²⁺ ) 具有高效吸附作用的两性聚合物-聚(丙烯酰胺／2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸／乙烯胺)(Poly(AM／AMPS／VAm))。首先以AM和AMPS为单体,通过反相乳液聚合法制备了Poly(AM／AMPS) 反相乳液,然后在反相乳液中通过Hofmann降解反应将Poly(AM／AMPS) 的部分酰胺基转变为氨基,得到两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm)。讨论了合成条件、降解反应条件对产物性能的影响。利用红外光谱对其结构进行表征,并利用电导法测定其胺化度。在模拟废水环境下,进行了重金属Cu²⁺的脱除试验,探讨了搅拌时间、温度、pH值、Cu²⁺ 摩尔浓度及两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm) 用量对Cu2+脱除率的影响。用SEM表征了产物表面吸附Cu²⁺前后的变化。结果表明该两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm) 是一种非常有效的Cu²⁺脱除剂。     

高吸水纤维的研制及其吸水性能的测试

采用水溶液聚合法，以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和聚乙烯醇(PVA)为原料，以过硫酸钾为引发剂，分别合成AA／AMPS共聚物和AA／AMPS／AM共聚物，然后进行湿法纺丝，制得高吸水纤维并测定其吸(盐)水倍率．研究结果表明；在实验配比条件下，二元共聚吸水纤维随AMPS加入量增大，吸(盐)水倍率也随之增大；三元共聚吸水纤维随AMPS加入量增大，吸(盐)水倍率先增大后减小．     

SAMPS/NVP/AM/SAA四元共聚物的制备与表征

以 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸钠 ( SAMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮 ( NVP)、丙烯酰胺 ( AM)和丙烯酸钠 ( SAA)为单体原料 ,合成了 SAMPS/ NVP/ AM/ SAA四元共聚物。通过系列试验 ,得到了共聚物的制备条件 :反应温度 60℃ ,保温时间 4h,单体配比n( SAMPS)∶ n( NVP)∶ n( AM)∶n( SAA) =2∶ 1∶ 6∶ 1 ,单体质量分数 2 0 % ,引发剂质量分数 0 .1 0 %。四元共聚物的特征吸收峰较好地显示在相应的红外光谱图上。热重分析图谱表明 ,该四元共聚物具有较高的热稳定性。由元素分析结果可以推断 :AM单体的竟聚率大于 SAMPS单体     

三元磺化改性聚丙烯酰胺的制备与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为单体,采用氧化还原-水溶性偶氮复合引发体系制备AM/AMPS/DMAEMA三元磺化共聚物。利用FT-IR与核磁氢谱(1 H NMR)对共聚物进行结构表征,进行耐温抗盐性能、抗老化性能、溶解性能与抗剪切性能评价。结果表明:AMPS、DMAEMA的引入能显著改善丙烯酰胺类聚合物的耐温抗盐性能,合成的三元磺化共聚物在80℃、矿化度2%(质量分数)的盐溶液下放置90d后,其溶液的表观黏度仍能达到11.9mPa·s,相同条件下工业用部分水解聚丙烯酰胺(3 500万)溶液表观黏度仅为0.9mPa·s,表现出更好的抗老化性。     

新型颗粒调剖剂及交替调剖的研究与应用

为改善普通聚合物耐温抗盐性差、易高温水解等缺点,通过室内实验制备调剖颗粒聚合物;量取一定质量丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及其他助剂,其中n(AM)/n(AA)/n(AMPS)=9∶4∶1,其他助剂适量,通过氧化还原引发聚合体系反应制得调剖颗粒凝胶。现场应用表明,该调剖颗粒凝胶有较强的耐温抗盐性能,测得45 ℃下、矿化度为3700mg/L的地层水配置2000mg/L该产物黏度为700mPa·s。利用该颗粒调剖聚合物与常规聚合物交替注入进行调剖分析得出:较相同浓度常规聚合物,该颗粒凝胶可起到良好的封堵作用,并能充分发挥常规聚合物的驱油效率。     

新型聚合物压裂液的研制及评价

采用AM和AMPS二元共聚,合成一种水溶聚合物P(AM/AMPS)的.对合成条件进行了分析,探讨了单体、温度、引发剂和反应时间等因素对聚合物特性粘数的影响,并在此基础上形成压裂液的配方.依据SY-5107-86标准,对压裂液进行室内性能评价.结果表明该聚合物压裂液耐温、耐盐、抗剪切性能良好.     

黄原胶/AMPS/膨润土制备油田堵水剂的研究

通过水溶液法制备了一种黄原胶/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）/膨润土三元复合型油田堵水剂,考察了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、膨润土、交联剂以及引发剂质量分数等因素对堵水剂吸水率的影响,测试了不同温度下堵水剂的吸水倍率和保水值,研究了堵水剂对不同质量分数NaCl溶液的吸水性能。结果表明,最佳的制备工艺：膨润土的质量分数为15%,AMPS的质量分数为3%,交联剂的的质量分数为2%,引发剂的质量分数为2.5%,在60℃的温度下反应4h,在最佳工艺下,环境温度20℃时,堵水剂的吸去离子水的倍率最高达到1 677g/g,吸质量分数0.9%NaCl溶液的倍率为165g/g;环境温度80℃的高温下仍保持着1 590g/g的吸水倍率,12h后仍能保水20%以上,具有良好的热稳定性和耐盐性。     

两性共聚物AM/DAC/AMPS的合成、表征与溶液性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和2 -丙烯酰胺-2 -甲基丙磺酸(AMPS)为原料, 以2 , 2 -偶氮二[ 2 -(2 -咪唑啉-2 -代)丙烷] 二氢氯化物(VA -044)为引发剂, 在水溶液中合成了AM/ DAC/ AMPS 系列两性共聚物(简称AMACAS 系列)。对共聚产物进行红外光谱和元素分析表征, 结果表明共聚物组成与投料比相近。对两性共聚物的溶液性能进行测定, 结果显示电荷密度适当且阴、阳离子比例接近1 的两性聚合物(AMACAS -5 -5)溶液粘度随着NaCl 浓度的增大而增大, 且高温老化后粘度保留率达45 .6 %, 说明其具有一定的耐盐、抗温能力。     

XG/AMPS/BIS凝胶体系调剖剂的研究

为了改善现有调剖剂存在的耐温抗盐性差、交联剂污染环境的问题,以黄原胶（XG）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为交联剂,以过硫酸钾（KPS）为引发剂,通过水溶液法合成了一种新型调剖剂. 用红外光谱分析了原料和产物的结构,并对产物进行了耐温耐盐性能测试. 结果表明:当XG质量分数为0.10%、AMPS质量分数为10％、BIS质量分数为0.16%、KPS质量分数为0.02%、反应温度为70 ℃时,调剖剂的性能达到最佳;适用地层温度为90 ℃~150 ℃,适用地层矿化度为0 mg/L~25×10⁴ mg/L,此调剖剂可应用于高温高盐油田.