本文選題：兩親聚合物 + 表面活性單體��； 參考：《西南石油大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：兩親聚合物在溶劑中表現(xiàn)出很多獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),是眾多學(xué)科在交叉領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文根據(jù)兩親聚合物在提高采收率作業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉(2-acrylamido-2-methyl propanesulfonic acid sodium, NaAMPS)和表面活性單體為原料,采用水溶液膠束自由基聚合,設(shè)計(jì)并合成了三類共9種具有高含量疏水基團(tuán)(1～10mo1%)的新型微嵌段兩親聚合物,系統(tǒng)研究了合成聚合物的溶液性能及其聚集行為。研究測試表明,這三類聚合物既具有疏水締合聚合物特征,又兼具高分子表面活性劑的表面活性。其相關(guān)研究如下：1.本文成功合成了一系列含有高含量疏水基團(tuán)的具有非離子表面活性劑結(jié)構(gòu)的微嵌段兩親聚合物NaAMPS/AA-TX-100,并通過IR和1H-NMR對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證。熒光和粘度測試表明,由于AA-TX-100結(jié)構(gòu)被引入到聚合物分子側(cè)鏈結(jié)構(gòu)中,NaAMPS/AA-TX-100系列兩親聚合物能在水溶液中發(fā)生締合作用,其臨界締合濃度隨著疏水基團(tuán)比例的增加而降低：抗鹽性能測試表明其抗鹽性能比P(NaAMPS)好;流變性能測試表明由于高含量疏水基團(tuán)的引入,溶液具有假塑性膨脹流體的特征。NaAMPS/AA-TX-100系列兩親聚合物具有較好的界面活性,能夠有效降低油水界面張力至100mN·m-1,且能有效乳化柴油等有機(jī)物,但形成的是W/O型乳液,其穩(wěn)定性隨含鹽量的增加而變差。環(huán)境掃描電鏡測試表明NaAMPS/AA-TX-100系列兩親聚合物能夠形成比P(NaAMPS)更加緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；透射電鏡測試表明其能在溶液中形成球狀膠束。稠油降粘測試表明NaAMPS/AA-TX-100系列聚合物均能乳化稠油,但其降粘效果較差。2.本文成功合成了一系列含有高含量疏水基團(tuán)的具有陽離子表面活性劑結(jié)構(gòu)的微嵌段兩親聚合物NaAMPS/C18DMAAB,并通過IR和1H-NMR對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證。熒光和粘度測試表明,由于C18DMAAB結(jié)構(gòu)被引入到聚合物分子側(cè)鏈結(jié)構(gòu)中,NaAMPS/C18DMAAB系列兩親聚合物能在水溶液中發(fā)生締合作用,其臨界締合濃度隨著疏水基團(tuán)比例的增加而降低；抗鹽性能測試表明其具有鹽增稠性能；流變性能測試表明由于高含量疏水基團(tuán)的引入,溶液具有假塑性膨脹流體的特征。NaAMPS/C18DMAAB系列兩親聚合物具有較好的界面活性,能夠有效降低油水界面張力至100mN·m-1,且能有效乳化柴油等有機(jī)物,形成O/W型乳液,在純水和鹽水中均具有較好的穩(wěn)定性能。環(huán)境掃描電鏡測試表明NaAMPS/C18DMAAB系列兩親聚合物能夠形成比P(NaAMPS)更加緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；透射電鏡測試表明其能在溶液中形成球狀膠束。稠油降粘測試表明NaAMPS/C18DMAAB系列聚合物均能在純水和鹽水中乳化降粘稠油,當(dāng)聚合物濃度為5000mg/L時(shí),乳化降粘率均高于95%。3.本文通過丙烯腈、C18DMAAB和發(fā)煙硫酸成功合成了一種新型的兩性離子型表面活性單體,并通過IR、1H-NMR、13C-NMR和MS對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證,并將其引入聚合物結(jié)構(gòu)中,合成了一系列含有高含量疏水基團(tuán)的具有兩性離子表面活性劑結(jié)構(gòu)的微嵌段兩親聚合物NaAMPS/AMSC18DMAB,通過IR和1H-NMR對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證。熒光和粘度測試表明,由于AMSC18DMAB結(jié)構(gòu)被引入到聚合物分子側(cè)鏈結(jié)構(gòu)中,AAMNaAMPS/AMSC18DMAB系列兩親聚合物能在水溶液中發(fā)生締合作用,其臨界締合濃度隨著疏水基團(tuán)比例的增加而降低；抗鹽性能測試表明其具有鹽增稠性能,且能在高濃度鹽水中保持較高的粘度；流變性能測試表明由于高含量疏水基團(tuán)的引入,溶液具有假塑性膨脹流體的特征。NaAMPS/AMSC18DMAB系列兩親聚合物具有較好的界面活性,能夠有效降低油水界面張力至100mN·m-1,且能有效乳化柴油等有機(jī)物,形成O/W型乳液,在純水和高濃度鹽水中均具有較好穩(wěn)定性能。環(huán)境掃描電鏡測試表明NaAMPS/AMSC18DMAB系列兩親聚合物能夠形成比P(NaAMPS)更加緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。透射電鏡測試表明其能在溶液中形成球狀膠束。稠油降粘測試表明NaAMPS/AMSC18DMAB系列聚合物均能在純水和鹽水中乳化降粘稠油,當(dāng)聚合物濃度為5000mg/L時(shí),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 .

【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE39

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本文編號：1808826