辛烯/十二烯共聚物的合成及其抗剪切性能

采用本体聚合法,以TiCl_4/Al(i-Bu)_3催化共聚1-辛烯/1-十二烯,合成了超高相对分子质量的油溶性聚合物。用~1H NMR和GPC表征共聚物的构成和相对分子质量及其分布。研究了辛烯加入量对共聚物相对分子质量以及抗剪切稳定性的影响,考察了超声剪切对共聚物相对分子质量分布的影响。结果表明,在最佳聚合条件(十二烯用量50 mL、辛烯用量10 mL、TiCl_4用量0.0157 g、A1(i-Bu)_3用量0.2 mL、反应温度0℃,反应时间48 h)下,共聚物的M_w=7.82×10~6,分散度D=1.98;辛烯用量对共聚物的相对分子质量有明显影响,但分散度变化幅度不大(M_w/M_n=1.8～2.5);辛烯用量对提高共聚物的抗剪切性能无明显作用;共聚物被超声剪切后,其相对分子质量分布为双峰分布,不属于拓扑断裂模型。     

疏水缔合聚合物P（AM/PTDAB/AMPS/NaAA）的制备 及性能评价*

采用水溶液聚合后水解法,以丙烯酰胺(AM)、(4-丙烯酰胺基)苯基十四烷基二甲基溴化铵(PTDAB)、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(AMPS)为原料合成了疏水缔合聚合物P(AM/PTDAB/AMPS/NaAA),通过考察反应条件对合成聚合物的特性黏数、溶解性以及增黏性的影响规律确定了最佳合成条件,研究了最佳合成条件下所合成聚合物的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性。聚合物的最佳合成条件为:PTDAB加量为总单体质量的0.5%~0.8%,AMPS加量为总单体质量的15%,总单体质量分数为25%,复合引发剂加量为总单体质量的0.1%,pH值为8,引发温度30℃。采用矿化度100 g/L的盐水配制的质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液的黏度仍大于30 mPa·s;采用矿化度20 g/L的盐水配制质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液在转速5000 r/min下剪切3 min再静置4 h后的黏度保留率可达80%以上;聚合物溶液在85℃高温老化150 d后的黏度大于20 mPa·s。所合成四元共聚物表现出优异的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性,性能优于高相对分子质量抗盐聚丙烯酰胺P(AM-AMPS-NaAA)。     

反相乳液法合成高分子量聚丙烯酸钠

以Span-85和Span-60作为复合乳化剂，采用反相乳液聚合法合成了高分子量聚丙烯酸钠。研究了复合乳化剂的配比对聚合体系稳定性的影响以及中和度、过硫酸盐-亚硫酸氢钠引发剂和不同溶剂对聚合物性能的影响。结果表明，最佳的实验条件为：中和度95％，乳化剂用量10％（油相），其中Span-60占乳化剂用量的95％，引发剂用量（以单体质量分数计）分别为K2S2O8 0．06％，NaHSO3 0．02％，选用环己烷作溶剂。在最佳实验条件下，合成聚合物相对分子质量达1．24×10^7，且水溶性能优于其他聚合条件下所得产品。     

聚丙烯酰胺相对分子质量对冻胶稳定性的影响研究

聚丙烯酰胺冻胶堵剂是目前较为常用堵水调剖剂,现场应用存在聚合物相对分子质量过大、支链过多,导致过炮眼剪切严重、交联效果差,影响堵调效果。对聚丙烯酰胺相对分子质量对冻胶稳定性的影响进行了室内试验研究。用现场污水配制不同浓度的聚丙烯酰胺溶液,与酚醛交联剂交联,测试成胶前后黏度变化、成胶强度、热稳定性、抗剪切性及封堵性能。结果表明,聚合物相对分子质量为800万~1 500万,聚合物初始黏度低,成胶后强度高,热稳定性好,抗剪切能力高,封堵效果好。     

含氟疏水缔合压裂液稠化剂的合成及性能研究

为提高疏水缔合聚丙烯酰胺的性能, 以 1H, 1H, 2H, 2H-十七氟癸烷丙烯酸酯 （HFA） 为疏水单体, 以丙烯酰胺 （AM）、 丙烯酸 （AA） 为水溶性单体, 采用胶束聚合法合成了含氟疏水缔合聚丙烯酰胺 （FAPAM）。用红外光谱仪对产物结构进行了表征, 研究了 AA和 HFA加量对 FAPAM表观黏度和相对分子质量的影响, 考察了 FAPAM的耐温性、 抗剪切性、 抗盐性及交联性。研究结果表明, FAPAM为 AM、 AA、 HFA的三元共聚物; AA和 HFA加量分别为单体总质量的 30%数 40%和 0.5%时, 合成的 FAPAM的表观黏度 （3376.7 mPa·s） 最大。FAPAM的耐温性较好, 在 110℃下放置 1 h后的表观黏度大于 100 mPa· s; FAPAM的抗剪切性较好, 在 300 r/min下剪切 48 h的表观黏度大于 500 mPa·s; 在 Na⁺或 Ca²⁺质量浓度为 0.5 g/L时, FAPAM的表观黏度大于 50 mPa·s, 抗盐性好于 PAM（HFA加量为 0）; 在 30℃下, FAPAM可与有机铬快速交联。FAPAM的耐温性、 抗盐性和耐剪切性均优于 PAM,可以作为压裂液稠化剂使用。图 6表 3参 15     

茂金属催化剂淤浆聚合制备高密度聚乙烯

采用自制的负载型茂金属催化剂催化乙烯聚合制备高密度聚乙烯,利用GPC和DSC等方法考察了氢气加入量、氢气加入方式及共聚单体等对聚合活性、聚合物性能及聚合动力学的影响。实验结果表明,负载型茂金属催化剂的聚合活性对氢气敏感性较高。加入少量氢气即能显著提高聚合活性,但加入量较多时聚合活性降低。随氢气用量的增大,聚合物的熔体流动速率、密度和结晶度均显著增大。采用氢气/乙烯混合进料方法得到的聚合物的相对分子质量分布Mw/Mn均小于4.31;采用氢气一次性加入的方法得到的聚合物的相对分子质量分布Mw/Mn均大于5.14。少量1-己烯单体加入能显著提高聚合活性,但随1-己烯加入量的增加,聚合活性降低,所得聚合物的结晶度和密度均下降。     

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。     

α-己烯/α-辛烯/α-十二烯三元聚合物特性黏数研究

采用本体聚合法,以TiCl4/Al(Et)3为复合催化剂、α-烯烃为单体,合成α-己烯/α-辛烯/α-十二烯三元聚合物,考察反应条件对聚合物特性黏数的影响。采用FT-IR,1HNMR,XRD等表征手段对聚合物结构进行表征。结果表明,在主催化剂TiCl4用量0.095 g、助催化剂Al(Et)3用量0.12 mL、聚合温度－3 ℃、V（α-十二烯）∶V（α-辛烯）∶V（α-己烯）为4∶2∶1（单体总体积40 mL）、聚合时间48 h的最佳聚合条件下,聚合物的特性黏数达到15.40 dL/g。表征结果表明:聚合物可以看成是拟合成的物质,经乙醇洗涤后可以得到基本不含单体的烯烃聚合物;合成的聚合物为结晶度较低的α-烯烃聚合物。     

高门尼粘度乙丙橡胶新牌号的开发

以乙烯、丙烯为主要原料、氢气为相对分子质量调节剂、改性三氯氧钒-倍半氯化乙基铝为催化剂,采用溶液聚合法进行高门尼粘度乙丙橡胶合成的实验.考察了催化剂及其用量、相对分子质量调节剂用量、n(Al)n(V)、单体配比、反应压力、温度等工艺条件.实验结果表明,合成的高门尼粘度乙丙橡胶新牌号各项指标达到国外同类产品DSM-4703的水平.     

用作酸液稠化剂的阴离子聚合物的合成

采用阴离子型单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）共聚，合成出了一种用作酸液稠化剂的阴离子聚合物。探索了两者共聚的合成条件，研究了聚合方法、引发体系、引发温度、单体比例、单体浓度以及溶液pH值等因素对共聚物分子量的影响，以使所合成的稠化剂对酸液具有较高的稠化能力和良好的热稳定性；同时，以分子量、稠化酸黏度和溴值为评价指标，研究了不同引发体系引发所得共聚物的性能。结果为：对于氧化还原引发剂体系，最佳引发剂用量为总溶液质量的0．01％，适应聚合的起始温度应为10～20℃；对偶氮引发剂体系，最佳引发剂用量为总溶液质量的0．02％，初期聚合在30℃条件下反应4h，反应后期升温至50℃保温1h时，稠化剂样品的性能最好。     

聚丙烯酰胺影响原油乳状液稳定性的机理

以不同粘均分子量（用紫外光降解制得,相对分子质量分别为：398万、114万、60万、26万）和不同浓度的聚丙烯酰胺溶液作为水相,和原油配制成含聚原油乳状液。通过对原油乳状液脱水率的测定,考察了聚丙烯酰胺的相对分子质量、浓度对原油乳状液稳定性的影响,同时测定了它们的分配系数和粘度,并与通过加NaCl降粘的聚丙烯酰胺溶液对比考察了聚丙烯酰胺影响原油乳状液稳定性的本质。结果表明：当聚丙烯酰胺相对分子质量大于114万时,将明显增强原油乳状液稳定性;当聚丙烯酰胺相对分子质量低于114万时,其对乳状液稳定性无明显影响。影响原油乳状液稳定性的根本因素是聚合物溶液自身的粘度,与分配系数关系不大。聚丙烯酰胺溶液的自身粘度越大,对原油乳状液稳定性的增强作用越明显。     

低相对分子质量聚烯烃的制取工艺

研究了采用不同催化剂进行低相对分子质量聚烯烃合成时 ,温度、压力、相对分子质量调节剂用量及溶剂种类对聚合反应的影响。结果表明 ,氢气作为相对分子质量调节剂制取低相对分子质量聚烯烃时非常有效 ,温度可以影响催化剂活性 ,而溶剂种类则影响产品的相对分子质量分布。     

超临界CO_2中左旋丙交酯的开环聚合反应

以辛酸亚锡为催化剂,用超临界CO2作溶剂,实现了左旋丙交酯的开环聚合,系统地研究了催化剂用量、单体浓度、聚合时间、聚合温度、CO2纯度和压力等因素对单体转化率、聚合产物相对分子质量及其分布的影响。研究结果表明,在超临界状态下聚合温度、催化剂用量和CO2纯度是影响聚合的几个最重要的因素。超临界状态下的丙交酯开环聚合与本体丙交酯开环聚合相似,聚合过程符合配位插入聚合反应的机理。     

石油减阻聚合物相对分子质量及其分布对其性能的影响

实验采用复配Cp2ZrCl2/Ziegler-Natta催化剂,以本体聚合法制备了系列具有超高相对分子质量的油溶性聚合物。采用凝胶渗透色谱表征聚合物相对分子质量及其分布,并考察了其对聚合物溶液特性粘度的影响。结果表明,当减阻聚合物的相对分子质量达到某一定值时,聚合物的多分散指数对其减阻效果有明显影响;仅通过提高聚合物的相对分子质量来改善其减阻性能,也许并不是行之有效的方法。研究初步认为,高效的减阻聚合物不仅要具备超高相对分子质量,还应有超高的相对分子质量分布。     

聚羧酸盐类无磷洗涤助剂的合成与性能研究

以丙烯酸和马来酸酐为单体,以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法合成了聚羧酸盐类无磷 洗涤助剂聚丙烯酸钠、马来酸酐与丙烯酸(MA-co-AA)共聚物。考察了链转移剂对聚丙烯酸(PAA)相对分子质量 的影响;研究了单体配比、引发剂用量、聚合反应温度对MA-co-AA助洗性能的影响。     

聚合物分子结构与老化稳定性关系研究

在胜利油田三类油藏条件下,系统研究了聚合物分子结构与长期稳定性能的关系。研究表明,疏水缔合聚合物依靠分子链间相互作用而具有优异的长期稳定性能,其次是耐温抗盐单体共聚物,而高分子量聚丙烯酰胺最差;提高缔合单体含量、提高聚合物特性黏数、降低水解度和在分子结构中引入功能单体能明显改善长期稳定性能;当疏水缔合聚合物分子结构中含0.5%(mol)的缔合单体、15%(w)的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、特性黏数值大于1 400mL/g和水解度低于20%时,经120天老化后,溶液不会发生相分离,仍具有一定的增黏能力。     

高密度聚乙烯管材专用树脂的双检测器凝胶色谱测定

建立了一种采用示差折光计-自动黏度计双检测器凝胶色谱测定高密度聚乙烯(HDPE)管材专用树脂相对分子质量(M)及其分布的方法,并对仪器的稳定性和方法的精密度进行了考察。结果表明,该方法无须借助聚合物的K和α值,便可直接测定HDPE管材专用树脂"真实"的M及其分布。方法精密度高,具有较强的实用性。     

钻井液增粘提切剂YF-01的研制

以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为单体,根据自由基聚合反应原理,合成出增粘提切剂YF-01。考察了单体质量比、反应温度、引发剂用量、单体含量、反应时间等对其表观粘度和静切力的影响。结果表明,在单体质量比（AM：AMPS：DMDAAC）7：4：1,单体禽量40％,引发剂用量0．15％,反应温度45℃,反应时间75rain最佳条件下,合成的增粘提切剂YF-01产品使泥浆表观粘度由56mPa·s提高到211mPa·s,初切力由4．078Pa提高到12．365Pa,终切力由4．699Pa提高到13．897Pa。