微嵌段两亲聚合物的合成及溶液性能研究
本文选题:两亲聚合物 + 表面活性单体 ; 参考:《西南石油大学》2015年博士论文
【摘要】:两亲聚合物在溶剂中表现出很多独特的物理化学性质,是众多学科在交叉领域的研究热点。本文根据两亲聚合物在提高采收率作业中的应用现状,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(2-acrylamido-2-methyl propanesulfonic acid sodium, NaAMPS)和表面活性单体为原料,采用水溶液胶束自由基聚合,设计并合成了三类共9种具有高含量疏水基团(1~10mo1%)的新型微嵌段两亲聚合物,系统研究了合成聚合物的溶液性能及其聚集行为。研究测试表明,这三类聚合物既具有疏水缔合聚合物特征,又兼具高分子表面活性剂的表面活性。其相关研究如下:1.本文成功合成了一系列含有高含量疏水基团的具有非离子表面活性剂结构的微嵌段两亲聚合物NaAMPS/AA-TX-100,并通过IR和1H-NMR对其结构进行了确证。荧光和粘度测试表明,由于AA-TX-100结构被引入到聚合物分子侧链结构中,NaAMPS/AA-TX-100系列两亲聚合物能在水溶液中发生缔合作用,其临界缔合浓度随着疏水基团比例的增加而降低:抗盐性能测试表明其抗盐性能比P(NaAMPS)好;流变性能测试表明由于高含量疏水基团的引入,溶液具有假塑性膨胀流体的特征。NaAMPS/AA-TX-100系列两亲聚合物具有较好的界面活性,能够有效降低油水界面张力至100mN·m-1,且能有效乳化柴油等有机物,但形成的是W/O型乳液,其稳定性随含盐量的增加而变差。环境扫描电镜测试表明NaAMPS/AA-TX-100系列两亲聚合物能够形成比P(NaAMPS)更加紧密的网络结构;透射电镜测试表明其能在溶液中形成球状胶束。稠油降粘测试表明NaAMPS/AA-TX-100系列聚合物均能乳化稠油,但其降粘效果较差。2.本文成功合成了一系列含有高含量疏水基团的具有阳离子表面活性剂结构的微嵌段两亲聚合物NaAMPS/C18DMAAB,并通过IR和1H-NMR对其结构进行了确证。荧光和粘度测试表明,由于C18DMAAB结构被引入到聚合物分子侧链结构中,NaAMPS/C18DMAAB系列两亲聚合物能在水溶液中发生缔合作用,其临界缔合浓度随着疏水基团比例的增加而降低;抗盐性能测试表明其具有盐增稠性能;流变性能测试表明由于高含量疏水基团的引入,溶液具有假塑性膨胀流体的特征。NaAMPS/C18DMAAB系列两亲聚合物具有较好的界面活性,能够有效降低油水界面张力至100mN·m-1,且能有效乳化柴油等有机物,形成O/W型乳液,在纯水和盐水中均具有较好的稳定性能。环境扫描电镜测试表明NaAMPS/C18DMAAB系列两亲聚合物能够形成比P(NaAMPS)更加紧密的网络结构;透射电镜测试表明其能在溶液中形成球状胶束。稠油降粘测试表明NaAMPS/C18DMAAB系列聚合物均能在纯水和盐水中乳化降粘稠油,当聚合物浓度为5000mg/L时,乳化降粘率均高于95%。3.本文通过丙烯腈、C18DMAAB和发烟硫酸成功合成了一种新型的两性离子型表面活性单体,并通过IR、1H-NMR、13C-NMR和MS对其结构进行了确证,并将其引入聚合物结构中,合成了一系列含有高含量疏水基团的具有两性离子表面活性剂结构的微嵌段两亲聚合物NaAMPS/AMSC18DMAB,通过IR和1H-NMR对其结构进行了确证。荧光和粘度测试表明,由于AMSC18DMAB结构被引入到聚合物分子侧链结构中,AAMNaAMPS/AMSC18DMAB系列两亲聚合物能在水溶液中发生缔合作用,其临界缔合浓度随着疏水基团比例的增加而降低;抗盐性能测试表明其具有盐增稠性能,且能在高浓度盐水中保持较高的粘度;流变性能测试表明由于高含量疏水基团的引入,溶液具有假塑性膨胀流体的特征。NaAMPS/AMSC18DMAB系列两亲聚合物具有较好的界面活性,能够有效降低油水界面张力至100mN·m-1,且能有效乳化柴油等有机物,形成O/W型乳液,在纯水和高浓度盐水中均具有较好稳定性能。环境扫描电镜测试表明NaAMPS/AMSC18DMAB系列两亲聚合物能够形成比P(NaAMPS)更加紧密的网络结构。透射电镜测试表明其能在溶液中形成球状胶束。稠油降粘测试表明NaAMPS/AMSC18DMAB系列聚合物均能在纯水和盐水中乳化降粘稠油,当聚合物浓度为5000mg/L时,乳化降粘率均高于95%。
[Abstract]:In this paper , a series of new micro - block amphiphilic polymers with high content of hydrophobic groups ( 1 - 10mo1 % ) have been synthesized by means of free radical polymerization of 2 - acrylamide - 2 - methyl propane sulfonic acid sodium ( NaAMPS ) and surface active monomer .
The results show that NaAMPS / AA - TX - 100 series polymer can emulsify heavy oil , but its viscosity - reducing effect is poor .
Salt - resistance test shows that it has salt thickening performance .
The rheological property test shows that due to the introduction of high content hydrophobic groups , the solution has the characteristics of pseudoplastic swelling fluid . The NaAMPS / C18 DMAAB series amphiphilic polymers have good interfacial activity , can effectively reduce the interfacial tension of oil and water to 100mN 路 m - 1 , and can effectively emulsify the organic substances such as diesel oil to form O / W type emulsion , and can form O / W type emulsion . The environment scanning electron microscope test shows that the NaAMPS / C18 DMAAB series amphiphilic polymers can form a more compact network structure than P ( NaAMPS ) .
A new type zwitterionic surfactant was synthesized by IR , 1H - NMR , 13C - NMR and MS .
Salt - resistant performance tests show that it has salt thickening performance and can maintain a higher viscosity in high - concentration brine ;
NaAMPS / AMSC18DMAB series polymer can form a more compact structure than P ( NaAMPS ) . The results show that NaAMPS / AMSC18DMAB series polymers can form spherical micelles in pure water and brine .
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE39
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 孟令伟;康万利;张磊;杨润梅;;两亲聚合物溶液的流变规律及影响因素[J];高分子材料科学与工程;2012年10期
2 康万利;张磊;孟令伟;彭孙宇;;两亲聚合物在岩石矿物上的静态吸附研究[J];应用化工;2012年11期
3 蔡晓新;郝阿辉;刘秋霞;陈振远;吴世易;吴旭;;两亲聚合物的合成方法及应用[J];广东化工;2013年01期
4 徐志康,徐又一;聚合物Langmuir-Blodgett膜研究进展[J];功能高分子学报;1993年01期
5 方少明;王明花;张宏忠;周立明;高丽君;韩俊南;徐改稳;;两亲聚合物的合成及其在聚偏氟乙烯膜改性中的应用[J];有机硅氟资讯;2007年10期
6 王尚尔,李言,黄雪英,方天如,莫志深;一种梳型两亲聚合物的超分子结构[J];功能高分子学报;1993年03期
7 孟令伟;康万利;范海明;蔚新艳;吴晓燕;;用荧光法分析大庆油田驱油用两亲聚合物的缔合行为[J];中国石油大学学报(自然科学版);2010年06期
8 康万利;孟祥灿;孟令伟;张磊;杨润梅;;基于自组织的两亲聚合物驱油剂的渗流特性研究[J];应用化工;2012年10期
9 方天如,朱小兵,吕安德,庞小敏;水溶性聚合物和两亲聚合物:9.新型丙烯酰胺基两亲单体及其两亲聚合物的单层膜研究[J];功能高分子学报;1991年03期
10 高学鲁;古国华;陈磊;朱海涛;傅洵;胡正水;;两亲聚合物在稳定金属胶体方面的应用进展[J];材料导报;2001年12期
相关会议论文 前10条
1 徐斌;康万利;孟令伟;贾彬;;三元共聚两亲聚合物合成、流变及乳化性能研究[A];流变学进展(2012)——第十一届全国流变学学术会议论文集[C];2012年
2 魏绍龙;康万利;刘述忍;孟祥灿;季岩峰;;两亲聚合物乳化液渗流过程的粘弹性研究[A];中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第6分会:胶体与界面化学技术、应用与产品[C];2013年
3 孟令伟;蔚新燕;付春丽;范海明;康万利;孟祥灿;;改性羧酸盐表面活性剂对两亲聚合物溶液黏度的影响[A];中国流变学研究进展(2010)[C];2010年
4 张红艳;康万利;王永建;朱小林;;驱油用两亲聚合物乳化性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
5 赵昊阳;康万利;徐斌;刘述忍;蔡志彪;;表活剂对一种两亲聚合物驱油剂性质的影响[A];中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第4分会:胶体分散与多组分体系[C];2013年
6 孟令伟;康万利;张红艳;王志伟;周阳;;两亲聚合物的自乳化特性及驱油效果[A];中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2007年
7 王轶男;康万利;张凯波;;疏水缔合两亲聚合物调剖体系的试验研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
8 朱宝库;赵永红;姚之侃;王俊;;两亲聚合物结构对聚偏氟乙烯多孔膜结构和性能的影响[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F:功能高分子[C];2013年
9 孟令伟;康万利;李翔;吴晓燕;;疏水缔合两亲聚合物驱油剂流变性和黏弹性的影响机理研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
10 王永强;洪昕林;胡志标;张高勇;;接枝型两亲聚合物作为分散剂在水性体系中分散纳米级碳黑[A];中国化学会第26届学术年会胶体与界面化学分会场论文集[C];2008年
相关博士学位论文 前2条
1 张轩;微嵌段两亲聚合物的合成及溶液性能研究[D];西南石油大学;2015年
2 徐斌;两亲聚合物聚集体调控增强乳化的方法及机理研究[D];中国石油大学(华东);2013年
相关硕士学位论文 前9条
1 赵昊阳;两亲聚合物/表活剂体系乳化调控因素及机理研究[D];中国石油大学(华东);2014年
2 魏绍龙;两亲聚合物乳状液渗流特性研究[D];中国石油大学(华东);2014年
3 樊文景;用于超临界技术制备载药胶束的两亲聚合物研究[D];东南大学;2016年
4 李丹;基于两亲聚合物及离子化的聚偏氟乙烯膜改性研究[D];东华大学;2015年
5 张磊;两亲聚合物/表面活性剂在岩石矿物上的吸附滞留特性研究[D];中国石油大学(华东);2013年
6 王梦霞;木质素两亲聚合物在强化木质纤维素酶解中的应用及机理研究[D];华南理工大学;2014年
7 王振雄;新型两亲聚合物合成及其同卵磷脂混合后性能研究[D];武汉理工大学;2012年
8 郭闻源;木质素两亲聚合物的吸附特性及二氧化硅/木质素复合纳米颗粒的制备[D];华南理工大学;2014年
9 金乐群;基于β-环糊精的两亲聚合物的合成及其作为药物载体的初步研究[D];浙江大学;2008年
,本文编号:1808826
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1808826.html