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具有N-乙烯基吡咯烷酮结构的共聚物是以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为第一单体与另一种单体或两种共聚而成的聚合物,这种聚合物综合了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和其他聚合物性能的优点。PVP是一种具有溶解性、低毒性、生物相容性、成膜性、化学稳定性、生理惰性等优异性能的均聚物,广泛用于医疗卫生、日用化工、食品、饮料、酿造、造纸、纺织印染、新材料、悬浮及乳液聚合分散稳定等领域,越来越多的受到科学研究者的关注。但是由于聚合单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的价格比较昂贵,因此,研究NVP的共聚改性成为人们关注的热点。NVP是一种两亲性单体,且是少数具有良好生物相容性的合成单体之一,可以与多种乙烯基类不饱和单体共聚,共聚方法多样选择。目前,人们把研究不同NVP共聚物的合成、性能和结构、应用作为当前NVP化学研究的重点。在此研究背景和发展需求下,本文设计合成了几种N-乙烯基吡咯烷酮共聚物并对其进行了表征,考察了共聚物的耐温抗盐性能等,并对其实际应用做了初步的测定。主要研究工作包括以下几个方面:1.通过自由基共聚法合成了一系列单体含量不同的N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与甲基丙烯酸十二氟庚酯(DMFA)的二元共聚物。通过核磁共振、红外光谱、元素分析等手段对二元共聚物进行了结构表征,用TGA、DSC手段对共聚物进行了耐热性能测试,并通过动态光散射法、表面张力等对聚合物在水溶液中的聚集行为进行了详细研究,考察了聚合物浓度、温度、各种盐浓度对聚合物溶液聚集行为的影响,探讨了聚合物的聚集行为机理。结果表明,该二元共聚物的水溶液有比较好的表面活性,当浓度达10g·L-1时,表面张力值为34mN·m-1。温度的升高使得表面张力逐渐降低,外加盐的加入会使得聚合物溶液表面张力先增大后减小。聚合物在水溶液中,较低浓度时呈分子内缔合状态,随着浓度的增大,聚集状态变为分子间缔合;外加盐(NaCl、Cal2、MgCl2)浓度对聚合物的流体力学半径均有影响,加入少量的盐,溶液极性增强,有利于分子内缔合,聚集体收缩,继续增大盐浓度,极性进一步增大,有利于分子间缔合,表明聚合物有着明显的两亲性质,且具有一定的抗温抗盐性。聚合物P(NVP/DMFA)与油田用聚合物AP-P4进行复配,测试复配体系的增粘性和热稳定性,表明聚合物具有一定的实际的应用价值。2.通过自由基共聚法成功合成了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与马来酸酐(MA)的二元共聚物。通过核磁共振、红外光谱、元素分析等手段对共聚物进行结构表征,使用TGA、DSC手段对共聚物进行了耐热性能测试,并通过动态光散射法、表面张力、共振散射光谱等对聚合物在水溶液中的聚集行为进行了详细研究,考察了聚合物浓度、温度、各种盐浓度、老化降解对聚合物溶液聚集行为的影响,探讨了聚合物的聚集行为机理。结果表明,该二元共聚物的水溶液的表面活性具有一定的表面活性,温度的升高使得表面张力逐渐降低,外加盐的加入会使得聚合物溶液表面张力先增大后减小。聚合物在水溶液中,较低浓度时呈分子内缔合状态,随着浓度的增大,聚集状态变为分子间缔合;外加盐(NaCl、 CaCl2、MgCl2)浓度对聚合物的流体力学半径均有影响,加入少量的盐,溶液极性增强,有利于分子内缔合,聚集体收缩;继续增大盐浓度,极性进一步增大,有利于分子间缔合。温度的升高使得聚集体伸展,有利于分子间缔合,聚合物流体力学半径增大。热降解使得聚合物的流体力学半径减小。聚合物P(NVP/MA)与驱油聚合物AP-P4进行复配,改善了复配体系的增粘性和热稳定性,表明聚合物具有一定的实际的应用价值。3.通过十六胺(HDA)与聚N-乙烯基吡咯烷酮/马来酸酐二元共聚物P(NVP/MA)中的酸酐基反应,成功的合成了十六胺(HDA)改性聚N-乙烯基吡咯烷酮/马来酸酐二元共聚物P(NVP/MA)(HDA-P(NVP/MA))聚合物,并通过核磁共振、红外光谱、元素分析等手段进行了结构表征。用TGA、DSC手段对共聚物研究了热稳定性。通过动态光散射法、表面张力、共振散射光谱等对聚合物在水溶液中的聚集行为进行了详细研究,考察了聚合物浓度、温度、各种盐浓度、老化降解对聚合物溶液聚集行为的影响,探讨了聚合物的聚集行为机理。结果表明,十六烷基链引入降低了二元共聚物P(NVP/MA)的水溶性,但提高了该聚合物水溶液的的表面活性,温度的升高使得表面张力逐渐降低,外加盐的加入会使得聚合物溶液表面张力先增大后减小。聚合物在水溶液中,较低浓度时呈分子内缔合状态,随着浓度的增大,聚集状态变为分子间缔合;外加盐(NaCl、CaCl2、 MgCl2)浓度对聚合物的流体力学半径均有影响,加入少量的盐,溶液极性增强,有利于分子内缔合,聚集体收缩;继续增大盐浓度,极性进一步增大,有利于分子间缔合。表明,十六胺改性后的聚合物耐温性能提高。聚合物HDA-P(NVP/MA)与油田用聚合物AP-P4进行复配,发现聚合物可以改善AP-P4的增粘性和热稳定性。