微米级聚苯乙烯/聚丙烯酰胺核壳结构微球的合成与性能研究
发布时间：2023-04-23 13:17
目前我国大部分油田的开采已进入中后期,油井出水严重、近井在多次封堵后含油饱和度急剧下降,因此我国大部分油田采用调剖堵水技术对油田进行稳油控水,提高油田采出率。现阶段使用最广的油田调剖堵水剂是聚丙烯酰胺,但因其良好的吸水性导致其强度不能很好地满足实际生产的需求。为此,本文设计以聚苯乙烯为支撑的核壳聚丙烯酰胺微米级微球以满足油田调剖堵水的需要。首先,采用分散聚合的方法,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与羟基磷酸钙(HAP)为分散剂,在一定比例的乙醇/水组成的分散介质中合成聚苯乙烯微球。探究了反应温度、分散介质、引发剂、分散剂、单体对聚苯乙烯(PS)微球粒径及其分布的影响。其中聚合温度对引发剂的使用效率和分散介质的溶解度有很大的影响;分散介质的极性和单体浓度是制备大粒径PS微球的关键,主要影响聚苯乙烯成核期的临界链长;引发剂的浓度影响聚合速率,决定聚合反应时间;而苯乙烯聚合反应的稳定进行主要依赖PVP/HAP复合分散剂的协同分散作用。在优化的反应条件下成功地制备平均粒径为8?m左右,多分散指数(PDI)为1.0958,稳定性好的聚苯乙烯微球,且其最高产率可达90....
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 高分子材料简述
1.2 聚苯乙烯材料概述
1.2.1 聚苯乙烯材料的分类
1.2.2 聚苯乙烯材料的性能及应用
1.2.3 聚苯乙烯微球的聚合方法
1.3 聚丙烯酰胺概述
1.3.1 聚丙烯酰胺的分类
1.3.2 聚丙烯酰胺的应用
1.3.3 聚丙烯酰胺微球的聚合方法
1.4 核壳型复合材料概述
1.4.1 核壳型复合微球的分类
1.4.2 核壳型复合微球的合成
1.4.3 核壳型复合微球的应用
1.5 本课题的研究意义及创新点
1.5.1 选择本课题的意义
1.5.2 本课题的主要内容
1.5.3 本课题的创新点
第二章 聚苯乙烯微球的合成与性能研究
2.1 前言
2.2 实验原料及仪器
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验部分
2.3.1 原料提纯
2.3.2 聚苯乙烯微球的合成
2.3.3 聚苯乙烯微球的表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 不同引发剂的影响
2.4.2 分散介质的影响
2.4.3 不同分散剂的影响
2.4.4 聚合温度对反应的影响
2.4.5 不同醇水比对聚合反应的影响
2.4.6 AIBN加入量对聚合反应的影响
2.4.7 PVP和 HAP复合分散剂对聚合反应的影响
2.4.8 单体用量对聚合反应的影响
2.5平行实验
2.6 产物表征
2.6.1 红外表征分析
2.6.2 聚苯乙烯微球SEM分析
2.6.3 聚苯乙烯微球的热稳定分析
2.6.4 聚苯乙烯微球分子量测定分析
2.7 本章小结
第三章 聚丙烯酰胺微球的合成与表征
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 实验部分
3.3.1 AIBN的精制
3.3.2 聚丙酰胺微球合成机理
3.3.3 聚丙烯酰胺微球的制备
3.4 聚丙烯酰胺微球的表征
3.4.1 红外光谱表征
3.4.2 扫描电子显微镜(SEM)测试
3.4.3 热稳定性分析
3.5 结果与讨论
3.5.1 聚合温度的确定
3.5.2 分散介质对聚合反应的影响
3.5.3 单体用量对聚合反应的影响
3.5.4 引发剂用量对聚合反应的影响
3.5.5 分散剂对聚合反应的影响
3.6 最佳条件的确定
3.7 聚丙烯酰胺微球表征
3.7.1 PAM红外表征
3.7.2 SEM表征
3.7.3 PAM微球热重分析
3.8 本章小结
第四章 PS/PAM核壳结构微球的合成与表征
4.1 引言
4.2 实验仪器与试剂
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂
4.3 实验部分
4.3.1 原料精制
4.3.2 PS/PAM核壳微球的合成
4.4 PS/PAM核壳微球的表征
4.4.1 红外光谱表征
4.4.2 热重分析(TGA)测定
4.4.3 PS/PAM核壳微球XPS分析
4.4.4 PS/PAM核壳微球光学显微镜表征
4.4.5 扫描电子显微镜(SEM)测试
4.4.6 PS/PAM核壳微球吸水倍率的测试
4.4.7 PS/PAM核壳微球耐盐性能测试
4.4.8 PS/PAM核壳微球封堵性能测试
4.5 结果与讨论
4.5.1 分散介质
4.5.2 壳层单体的用量及加入时间对聚合反应的影响
4.5.3 MBA用量对聚合反应的影响
4.5.4 后期补加分散剂对聚合反应的影响
4.5.5 共稳定剂对聚合反应的影响
4.6 产物表征
4.6.1 红外光谱表征
4.6.2 聚合物微球的热稳定性分析
4.6.3 聚合物微球的形貌表征
4.6.4 聚合物微球的XPS分析
4.7 PS/PAM核壳结构微球合成机理研究
4.8 PS/PAM核壳结构微球封堵性能测试
4.8.1 PS/PAM核壳结构微球吸水性能测试
4.8.2 PS/PAM核壳结构微球耐盐性能测试
4.8.3 PS/PAM核壳结构微球封堵性能测试
4.9 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间的科研成果
致谢
本文编号：3799797
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 高分子材料简述
1.2 聚苯乙烯材料概述
1.2.1 聚苯乙烯材料的分类
1.2.2 聚苯乙烯材料的性能及应用
1.2.3 聚苯乙烯微球的聚合方法
1.3 聚丙烯酰胺概述
1.3.1 聚丙烯酰胺的分类
1.3.2 聚丙烯酰胺的应用
1.3.3 聚丙烯酰胺微球的聚合方法
1.4 核壳型复合材料概述
1.4.1 核壳型复合微球的分类
1.4.2 核壳型复合微球的合成
1.4.3 核壳型复合微球的应用
1.5 本课题的研究意义及创新点
1.5.1 选择本课题的意义
1.5.2 本课题的主要内容
1.5.3 本课题的创新点
第二章 聚苯乙烯微球的合成与性能研究
2.1 前言
2.2 实验原料及仪器
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验部分
2.3.1 原料提纯
2.3.2 聚苯乙烯微球的合成
2.3.3 聚苯乙烯微球的表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 不同引发剂的影响
2.4.2 分散介质的影响
2.4.3 不同分散剂的影响
2.4.4 聚合温度对反应的影响
2.4.5 不同醇水比对聚合反应的影响
2.4.6 AIBN加入量对聚合反应的影响
2.4.7 PVP和 HAP复合分散剂对聚合反应的影响
2.4.8 单体用量对聚合反应的影响
2.5平行实验
2.6 产物表征
2.6.1 红外表征分析
2.6.2 聚苯乙烯微球SEM分析
2.6.3 聚苯乙烯微球的热稳定分析
2.6.4 聚苯乙烯微球分子量测定分析
2.7 本章小结
第三章 聚丙烯酰胺微球的合成与表征
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 实验部分
3.3.1 AIBN的精制
3.3.2 聚丙酰胺微球合成机理
3.3.3 聚丙烯酰胺微球的制备
3.4 聚丙烯酰胺微球的表征
3.4.1 红外光谱表征
3.4.2 扫描电子显微镜(SEM)测试
3.4.3 热稳定性分析
3.5 结果与讨论
3.5.1 聚合温度的确定
3.5.2 分散介质对聚合反应的影响
3.5.3 单体用量对聚合反应的影响
3.5.4 引发剂用量对聚合反应的影响
3.5.5 分散剂对聚合反应的影响
3.6 最佳条件的确定
3.7 聚丙烯酰胺微球表征
3.7.1 PAM红外表征
3.7.2 SEM表征
3.7.3 PAM微球热重分析
3.8 本章小结
第四章 PS/PAM核壳结构微球的合成与表征
4.1 引言
4.2 实验仪器与试剂
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂
4.3 实验部分
4.3.1 原料精制
4.3.2 PS/PAM核壳微球的合成
4.4 PS/PAM核壳微球的表征
4.4.1 红外光谱表征
4.4.2 热重分析(TGA)测定
4.4.3 PS/PAM核壳微球XPS分析
4.4.4 PS/PAM核壳微球光学显微镜表征
4.4.5 扫描电子显微镜(SEM)测试
4.4.6 PS/PAM核壳微球吸水倍率的测试
4.4.7 PS/PAM核壳微球耐盐性能测试
4.4.8 PS/PAM核壳微球封堵性能测试
4.5 结果与讨论
4.5.1 分散介质
4.5.2 壳层单体的用量及加入时间对聚合反应的影响
4.5.3 MBA用量对聚合反应的影响
4.5.4 后期补加分散剂对聚合反应的影响
4.5.5 共稳定剂对聚合反应的影响
4.6 产物表征
4.6.1 红外光谱表征
4.6.2 聚合物微球的热稳定性分析
4.6.3 聚合物微球的形貌表征
4.6.4 聚合物微球的XPS分析
4.7 PS/PAM核壳结构微球合成机理研究
4.8 PS/PAM核壳结构微球封堵性能测试
4.8.1 PS/PAM核壳结构微球吸水性能测试
4.8.2 PS/PAM核壳结构微球耐盐性能测试
4.8.3 PS/PAM核壳结构微球封堵性能测试
4.9 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间的科研成果
致谢
本文编号：3799797
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