纳米纤化纤维素接枝AMPS及其在高吸水树脂中的应用研究

以纳米纤化纤维素(NFC)为基材,使用硝酸铈铵为引发剂,将抗盐性单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)接枝到NFC表面,使得接枝后的NFC更亲水和耐盐,并研究了AMPS-NFC在丙烯酸基高吸水树脂中的应用。结果显示,AMPS的用量越多,接枝到NFC表面的AMPS就越多,所制备的吸水树脂的吸收性能越好,与添加TEMPO氧化制备的NFC相比,添加2%用量AMPS-NFC(接枝量为1.725 mmol/g)制得的高吸水树脂的吸收性能有显著提高,其中吸水量由380 g/g增加至620 g/g,吸收去离子水的速度增加13.3%,而吸收0.9%Na Cl的速度增加20.8%。     

含磺酸盐类多元共聚物的合成及阻垢性能研究

以丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸羟丙酯（HPA）和次磷酸钠为单体,过硫酸铵为引发剂,合成多元共聚物阻垢剂,考察了共聚物阻垢性能与合成条件的关系,得出最佳合成条件。静态阻垢试验表明,该共聚物在高pH、高硬、高碱度的水质条件下,阻CaCO3、Ca3（PO4）2和锌垢的效果优于丙烯酸／丙烯酸羟丙酯、丙烯酸／有机磺酸类共聚物。     

牙膏胶黏剂单体AMPS的合成工艺

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（简称AMPS）是优秀的功能高分子材料的单体,其均聚物作牙膏胶黏剂,尤其是加盐牙膏,分散性好,稳定性高。本文研究了AMPS的合成工艺,采用丙烯腈、异丁烯和发烟硫酸为原料,一步合成AMPS,考察了反应物的配比、三氧化硫的浓度、反应温度、反应时间等对产品收率的影响。实验结果表明：当丙烯腈：异丁烯：发烟硫酸=5：1：1（摩尔比）,三氧化硫质量分数10％（质量）,反应温度20℃,反应时间2h,可得AMPS的收率为90％（质量）,产品纯度99％（质量）左右。在最佳工艺条件下合成的AMPS产品为白色粉末,纯度99．1％（质量）,熔点187℃,酸值270．7mgKOH／g,Fe离子含量小于0．0003％（质量）。     

Polymer brush coatings for combating marine biofouling

A variety of functional polymer brushes and coatings have been developed for combating marine biofouling and biocorrosion with much less environmental impact than traditional biocides. This review summarizes recent developments in marine antifouling polymer brushes and coatings that are tethered to material surfaces and do not actively release biocides. Polymer brush coatings have been designed to inhibit molecular fouling, microfouling and macrofouling through incorporation or inclusion of multiple functionalities. Hydrophilic polymers, such as poly(ethylene glycol), hydrogels, zwitterionic polymers and polysaccharides, resist attachment of marine organisms effectively due to extensive hydration. Fouling release polymer coatings, based on fluoropolymers and poly(dimethylsiloxane) elastomers, minimize adhesion between marine organisms and material surfaces, leading to easy removal of biofoulants. Polycationic coatings are effective in reducing marine biofouling partly because of their good bactericidal properties. Recent advances in controlled radical polymerization and click chemistry have also allowed better molecular design and engineering of multifunctional brush coatings for improved antifouling efficacies.     

AMPS/AM/AMC14S三元共聚物的合成及应用

用引发聚合方法合成了AMPS／AM／AMC14S三元共聚物。对合成条件(AMPS／AM用量、反应温度、反应时间、单体纯度、单体浓度及除氧情况)进行了综合研究。研究表明,在单体总浓度10％～15％(ω)、引发剂浓度0．01％～0．02％(ω)、pH值为6时,在40℃反应8h以上可以得到转化率大于97％、特性粘数12dl／g的三元共聚物。性能评价表明,AMPS／AM／AMC14S三元共聚物耐温抗盐性较好。用AMPS／AM／AMC14S三元共聚物进行了弱凝胶调驱现场试验,取得了一定的增油降水的效果。     

钻井液降滤失剂P(AMPS-IPAM-AM)的合成与评价

采用氧化-还原引发体系,以丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为原料,合成了P(AMPS-IPAM-AM)共聚物抗高温抗钙钻井液降滤失剂。探讨了单体配比和反应温度对产物性能的影响,借助红外光谱研究了聚合物的结构,初步评价了共聚物对钻井液性能的影响。结果表明,P(AMPS-IPAM-AM)的最佳合成条件为:n(IPAM)∶n(AM+IPAM)=0.7～0.8,n(IPAM+AM)∶n(AMPS)=0.8～1.0,聚合反应温度为35℃;合成的P(AMPS-IPAM-AM)的热稳定性好,在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水基钻井液中均具有较好的降滤失作用,在220℃下老化后仍能较好地控制钻井液的滤失量;而且对比实验表明,P(AMPS-AM)聚合物在温度超过180℃后的降滤失效果明显降低,而P(AMPS-IPAM-AM)在老化温度达到200℃时仍然具有较强的降滤失作用,其在复合盐水钻井液中的抗温能力明显优于P(AMPS-AM)聚合物,因此该降滤失剂具有良好的抗温、抗盐和抗钙性能。     

耐温耐盐酚醛冻胶研制及性能调控机理

注水油藏控水稳油过程中最常用的堵剂之一是聚合物冻胶,而存在高温高盐苛刻条件的油藏中冻胶应用的关键是其耐温抗盐性能。因此分别评价了在盐含量为25×10⁴mg/L的模拟盐水中,110℃和155℃条件下不同分子结构的丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)二元共聚物和AM/AMPS/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)三元共聚物与对苯二酚、六亚甲基四胺交联制备的冻胶成胶性能,明确了以AMPS含量为30%的AM/AMPS共聚物做主剂更容易形成稳定冻胶。通过分析不同脱水程度冻胶的固体核磁共振碳谱(C-NMR)谱图发现,耐温耐盐冻胶的重要特征是长期热处理后仍保持一定含量的酰胺基甲基丙磺酸。在此基础上综合冻胶的冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)和红外光谱(FTIR)分析结果认为,选择高AMPS含量的聚合物,调控交联剂的用量,可以优化冻胶中伯酰胺、酰胺基甲基丙磺酸等盐敏基团的存在状态,由此有效抑制酰胺基甲基丙磺酸的内催化水解,从而调控冻胶的耐温耐盐性能。     

AMPS/AM三元共聚物驱油剂的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺等单体合成了适用于中原油田高温高盐地层的聚合物驱油剂.评价表明,聚合物具有良好的抗温、抗盐性能,在110℃、总矿化度为2.2×105mg/L(其中Ca2+、Mg2+总量为5 000 mg/L)的条件下,保持了良好的化学稳定性,经90d的热稳定性试验,3000mg/L聚合物溶液黏度达到9.2 mPa·s.     

耐高温钻井液降黏剂St/AMPS/AA的研制

以苯乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸为原料,DMF(N,N-二甲基甲酰胺)为溶剂,引发剂BPO(过氧化苯甲酰)用量为1.0%,溶液共聚温度为85℃,反应时间为4 h,合成了St/AMPS/AA共聚物钻井液降黏剂。室内实验表明,加入0.5%该共聚物后,淡水钻井液在常温下的表观黏度由28.8 mPa.s降至23.4mPa.s,降黏率为58.3%;在260℃老化16 h后表观黏度由37.1 mPa.s降至6.8 mPa.s,降黏率为76.8%,该剂用作抗高温降黏剂在淡水钻井液中具有良好的耐温性和降黏效果。     

抗高温降失水剂AMPS／AM／NVP共聚物的合成及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酰胺（AM）和N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）为原料,采用水溶液自由基共聚法合成了抗高温、抗盐油井水泥降失水剂AMPS／AM／NVP三元共聚物,确定了聚合物降失水剂的最佳合成条件。该降失水剂能将淡水水泥浆的API失水量控制在50mL以内,饱和盐水水泥浆API失水量控制在100mL以内。以该降失水剂为主剂的水泥浆体系在150℃以内都具有较低的失水量,形成的水泥浆及水泥石综合性能良好。