环糊精改性超支化聚合物的制备与性能评价

来源 :西南石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hunanlyq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文考虑将环糊精与超支化聚合物技术相结合制备出一种环糊精改性超支化单体,同时合成一种甜菜碱型单体作为功能性单体,将二者与丙烯酰胺、丙烯酸共聚合成一种具有环糊精超支化结构的抗温、抗盐、抗剪切性强的聚合物,以改善传统的聚丙烯酰胺聚合物的缺点。首先,采用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)和1,3-丙基磺内酯(PS)合成一种磺基甜菜碱两性离子单体DEPS,并以产率为优选依据,利用单因素实验法对合成甜菜碱的工艺进行了选择,确定DEPS的最优合成条件是:反应温度为40℃,反应时间为 20h,n(DMAEMA):n(PS)=1.1:1.0。采用马来酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了具有端羧基结构和双键结构的马来酸酐改性β-环糊精(MAH-β-CD)。同时,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)及二乙醇胺(DEA)为原材料合成了 0.5代超支化中间体,以0.5代中间体为支化单元同时以三羟甲基丙烷(TMP)为核,合成第一代产物G1.0;在G1.0中加入一定摩尔比的单体G0.5,通过酯交换反应合成第二代端羟基超支化聚氨酯HPEA;使用MAH-β-CD对HPEA行进一步改性,合成了带有多个双键和亲水性官能团的环糊精改性超支化功能单体MAH-β-CD-HPEA,用红外光谱仪对MAH-β-CD-HPEA进行表征,结果表明目标产物被成功合成。选用丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)与MAH-β-CD-HPEA、DEPS合成了四元共聚物PADAH。采用单因素法优化了四元共聚反应最佳合成条件:反应温度55℃,反应时间 6 h,m(AM):m(AA)=2:1(单体总质量的 85%),m(DEPS):m(MAH-β-CD-HPEA)=14.5:0.5(单体总质量的15%),引发剂用量0.3%,单体浓度25%。对产物进行了红外、核磁表征,验证了聚合物PADAH即为目标产物。对环糊精改性超支化聚合物PADAH和甜菜碱聚合物PADA(无超支化单体)的水溶液微观形态结构进行对比研究,结果显示PADAH溶液中连接聚集体的丝状结构显然比PADA溶液较粗,说明超支化聚合物PADAH具有一定的支化结构,可增强聚合物分子内部的作用力。研究了 PADAH和PADA溶液的增黏性能、抗温性能、耐盐性能及抗剪切性能,结果表明:PADAH的浓度为2000 mg/L时,其溶液黏度可达647 mPa·s;90℃时PADAH时的黏度为237 mPa s,黏度保留率为37.5%,同样的温度下,PADA的黏度保留率为21.7%;对比Na+、Ca2+、Mg2+三种金属离子对聚合物PADAH和聚合物PADA水溶液表观黏度的影响可知,环糊精改性超支化大单体的引入对产物的抗盐性确有提升;当剪切速率增加时,PADAH聚合物中特殊的外围支化单元相互缠结作用有效地减缓了分子破坏,因此三种不同的剪切作用对PADAH的黏度影响均较小。对聚合物PADAH和PADA溶液的流变特性和动态黏弹性进行了研究,结果表明PADAH有着更好的增稠能力和剪切稀释性。动态黏弹性研究结果显示两种聚合物均具有良好的黏弹性,但在同一频率0.01 Hz时,PADAH的复合模量大于PADA的复合模量,表明超支化聚合物PADAH的黏弹性能更优异,能够用于油藏中提高聚合物驱的微观驱油效率。考察了不同表面活性剂种类和加量对环糊精改性超支化聚合物PADAH的溶液性能的影响,结果表明阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠SDS与环糊精改性超支化聚合物PADAH的相互作用表现出了较好的效果。在SDS浓度为0.1%,PADAH浓度为1000 mg/L时,SDS-PADAH聚/表复合体系的最大表观黏度为521 mPa·s,最低界面张力为0.038 mN/m。对优选出性能较好的SDS-PADAH聚/表体系开展了室内驱油效果评价,结果表明PADAH聚合物驱与SDS-PADAH聚合物/表面活性剂二元复合体系均有更好的驱油能力,提高采收率值分别达12.5%和19.8%。
其他文献
消防救援行动经常在复杂极端条件下进行,因此消防员个人防护装备至关重要。消防靴帮面使用的阻燃防水材质、钢包头及鞋底中放置的防刺穿钢板,在起到防护作用的同时却也阻止了
研究目的:铅因其自然环境的广泛分布,生产环境的大量使用、生活环境的普遍存在,对脑发育不可逆性的神经毒性而一直成为全球备受关注的公共卫生问题。近几十年来,铅神经发育毒
众所周知,分数阶微分方程初边值问题已成为广泛研究的对象,但可变阶算子属于更复杂的范畴,它的阶是某些变量函数的导数与积分.变阶算子的广泛应用迫切需要对这些方程初值问题
地震背景噪声方法是近年来快速发展的一种新的地震学方法,从地震台站长时间的连续波形记录中提取背景噪声,并逐对进行互相关运算,得到的互相关函数可以近似认为是台站对间的
青藏高原中东部区域是青藏高原的主体部分,从北到南依次分布着柴达木地块、巴颜喀拉地块、羌塘地块和拉萨地块。青藏高原中东部内分布着大量断层,地震频发,地壳大量物质从中部往东逃逸运移,是研究青藏高原形成与生长的重要区域,也是验证中下地壳低速区和高电导率区的重要区域。研究该区域地壳和上地幔顶部的速度结构和物性特征,可以了解地壳上地幔顶部的介质速度和热流分布,理解壳幔结构关系,推断青藏高原的物质迁移和形变机
石墨烯作为一种二维纳米材料,以其优异的力学、热学等特性吸引了广泛的研究关注。由于其单层原子厚的几何结构,自由状态下的石墨烯表面随机分布着形态多样的褶皱结构。已有研
我国拥有丰富的竹资源,快速而有效地提取竹资源专题信息并对其进行动态监测,将对竹产业发展和建设提供重要的指导作用。遥感技术为竹资源的监测和调查提供了高效、准确的手段
研究内核顶部的S波速度结构有助于了解内核的生长机制。在近极对极(178°180°)的震中距范围内,从内核边界下表面反射的PKIIKP震相对于内核顶部的S波速度十分敏感,因此PKIIKP/PKIKP振幅比可以用于约束内核顶部的S波速度结构。近极对极的地震观测记录极少,但位于非洲北部的TAM台站记录到了4个振幅极强的PKIIKP震相。这些异常PKIIKP震相揭示了内核边界处的异常结构(外核底部P波速度
关联成像,又称“鬼成像”,是一种由量子理论衍生而来的全新成像方式。传统的光学成像是把物体的信息用探测器直接记录,而关联成像是通过两个或更多的探测器对光场的光强信息
链霉菌是多种新颖天然产物的重要来源。对链霉菌进行发酵,活性次级代谢产物进行分离纯化、结构解析,为开发具有新颖活性的农用药物和先导化合物奠定基础。本文以四株链霉菌为