聚丙烯酸钠的合成及性能研究

精细石油化工进展第11卷第5期42ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS聚丙烯酸钠的合成及性能研究王寿武邓应淼周雪婷朱姍朱静卢星河(淮海工学院化学工程学院连云港22205摘要以丙烯酸为单体,以H2O2-NaSO3为引发剂和链转移剂合成聚丙烯酸钠,用红外光谱进行了表征。将聚丙烯酸钠配制成0.1%的溶液用阳离子交换树脂(氢型)进行离子交换,考察交换时间与聚丙烯酸钠溶液pH的关系以及聚丙烯酸钠溶液pH对其粘度的影响实验表明pH为6.8时溶液粘度最大。关键词聚丙烯酸钠阳离子交换树脂粘度丙烯酸聚丙烯酸钠是一种新型功能高分子材料,用钠,其用量(以体系质量计,下同)为5%,滴加单途广泛,可用于食品、饲料、纺织造纸水处理、涂体丙烯酸及引发剂水溶液,滴加时间控制在料、石油化工、冶金等行业。商品形态的聚丙75mn左右。实验基本条件为:引发剂用量烯酸钠相对分子质量小到几百,大到几千万。高40%,单体用量30%,反应温度60℃,反应时间相对分子质量聚丙烯酸钠主要用作吸水剂絮凝180mino用30%的NaOH溶液中和至pH为9剂;中相对分子质量聚丙烯酸钠主要起增稠剂保10,得无色粘稠低相对分子质量聚丙烯酸钠溶水剂的作用;低相对分子质量聚丙烯酸钠用途极液(。为广泛,可作为水质稳定剂陶瓷添加剂、颜料分1.2.2聚丙烯酸钠晶体的制备及红外光谱测定散剂、钻井泥浆降失水剂、水泥减水剂、农药造粒将聚丙烯酸钠干燥后,与KBr按1:100的质展开剂油井压裂液等2-5)。因中和程度不同其量比混合研磨均匀然后在压片机上压片,并进行水溶液的pH一般在6~10,易溶于氢氧化钠水溶红外光谱测定。液,但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金1.2.3聚丙烯酸钠溶液的pH测定属离子数量增加先溶解后沉淀。此外,超高相对用烧杯取阳离子交换树脂1.5g,加人5mL浓分子质量聚丙烯酸钠不再溶于水,在水中溶胀生盐酸和50mL蒸馏水浸泡24h向500mL烧瓶中成水凝胶,可制备各种高性能吸水树脂。笔者以加入0.5g聚丙烯酸钠加500m蒸馏水开始搅丙烯酸为单体以H2O2- NaHSO3为引发剂和链拌,溶液温度保持在10~15℃。用pH计测其转移剂合成了聚丙烯酸钠并研究了聚丙烯酸钠pH,再加入经清水洗净的阳离子交换树脂,每隔溶液在不同pH时的粘度15min测一次pH,直至pH基本不变。实验部分1.2.4聚丙烯酸钠溶液的粘度测定1.1试剂及仪器粘度计的处理:依次用三氯甲烷、乙醇、自来试剂丙烯酸;过氧化氢;亚硫酸氢钠;浓盐水洗涤晾干后再用铬酸洗液浸泡6h以上,用自酸;阳离子交换树脂来水冲洗至内壁不挂水珠,再用蒸馏水洗3次,仪器:500m烧瓶;四口烧瓶;温度计;滴液120℃千燥备用。漏斗;分析天平;pH计;搅拌器;乌氏粘度计;恒温阳离子交换树脂的预处理同上,将一定量的水浴槽可控温,精度达O.1℃;滤布;傅立叶变换阳离子交换树脂及0.58聚丙烯酸钠加人红外光谱仪;液压片机。1000mL烧瓶中,加500mL蒸馏水,搅拌30min后12实验步骤溶布滤去阳离子树1.2.1聚丙烯酸钠溶液制备将一定量的去离子水加入带有回流冷凝管CNMHG温度计、滴液漏斗的四口烧瓶中,再加入亚硫酸氢作者简介:王寿武,硕士,副教授,主要从事精细化工及配位化学的教学与研究工作。2010年5月王寿武等聚丙烯酸钠的合成及性能研究43脂,倒入干净的乌氏粘度计,在37℃水浴中预热23聚丙烯酸钠溶液的pH与粘度的关系15min后测粘度。0.1%的聚丙烯酸钠溶液在不同pH下的粘结果讨论度如图3所示,由图3可知,pH为6.8时聚丙烯2.1聚丙烯酸钠的红外光谱酸钠溶液的粘度最大;pH小于6.8时粘度随pH聚丙烯酸钠的红外光谱如图1所示。由图降低而迅速下降;pH为7~10时粘度先减小而后1可见,3420cm处为C一H伸缩振动吸收峰;接近平稳。1460cm1处为C一H烷烃弯曲振动吸收峰;1143cm1处为C-0伸缩振动或饱和酯C-C(=0)-0谱带;847cm1处为成键的O一H键的面外弯曲振动吸收峰,可推断所得化合物为聚丙烯酸钠。3600320028002400200018001600140012001000800图3聚丙烯酸钠溶液的粘度与pH的关系图1聚丙烯酸钠的红外光谱3结论以丙烯酸为单体,以H2O2- NaSo3为引发22聚丙烯酸钠溶液的pH与阳离子交换树脂剂和链转移剂合成了聚丙烯酸钠并用红外光谱作用时间的关系在阳离子交换树脂作用下聚丙烯酸钠溶液的进行了表征。阳离子交换树脂中的氢离子能够快速与聚丙烯酸钠中的钠离子进行离子交换,pH与时间的关系如图2所示,实验温度为30min后溶液pH基本保持不变,当pH接近6.813.3℃。时粘度达到最大,此时很接近中性适用于食品添加,聚丙烯酸钠溶液粘度在偏酸性下随pH下降而降低,碱性中粘度变化较小,pH大于7.6后粘度基本不变。所以,为改变聚丙烯酸钠粘度,可以在酸性下改变pH而得到不同粘度的聚丙烯酸钠。因此,可根据实际应用要求调整其pH,以适应各领域的应用。60参考文献1李淑琴.低分子量的聚丙烯酸钠的合成研究.广州化工,2007图2阳离子交换树脂作用下聚丙烯酸钠溶35(5):36~38液的pH与时间的关系2张坤,王志才,王洪涛等低分子量聚丙烯酸(钠)的合成及表征阜阳师范学院学报,2008,25(24):51-53由图2可知,前30min内溶液pH变化较大,3杨梅,王广低分子量聚丙烯酸(钠)的合成及表征皖西学随后pH保持在6-7之间。这是因为开始时阳离学报,2007,23(5):78-80子树脂中氢离子含量多,与钠离子快速交换,4何静,吴玉英,刘六军等.低分子量 PAANa散性的研充北京林业大学学报,2002,24(5):216-21930min内基本完成离子交换。30mn后交换的离5韩秀山丙烯酸钠的应用,四川化工与腐蚀控制,20子较少,达到平衡状态,即pH基本保持不变。中国煤化工(下转第49页CNMHG2010年5月张斌等暂堵泡沫冲砂工艺的研究及应用结论参考文献(1)暂堵泡沫冲砂工艺首次用于严重负压1李松岩水平井泡沫冲砂技术研究[学位论文]东营中国石井,在冲砂过程中应用油溶性暂堵剂对漏失地层油大学,200的封堵作用,提高了冲砂工艺的效果2曹正权,马辉姜娜等.氮气泡沫调剖技术在孤岛油田热采井中的应用油气地质与采收率,2006,13(5):75~77(2)暂堵剂结合泡沫液进行冲砂作业暂堵3庞天海,李树兰,刘树高泡沫冲砂作业钻采工艺,190,6剂能很好地封堵漏失地层,而低密度、高携砂的泡沫液能够降低液柱压力,从而有效提高冲砂以及4李志龙泡沫冲砂洗井工艺技术钻井液与完井液,19返排效果,降低对储层的二次污染。(12):62~68(3)建议负压、易漏失油井采用暂堵泡沫冲5马光长唐君,高强.泡沫充气流体密度及液柱压力的计算方法钻采工艺,2004,27(4):16-18砂新技术提高冲砂作业的效率减少对地层的6宋彦武连续冲砂工艺技术的开发与应用石油机械,204,伤害。(8):40-42Research and Application of Temporary Plugging Foam SandWashing TechnologyZhang Bin Zhu Zhifang(Oil Production Technology Research Institute of Jianghan Oilfield Company, Qianjiang 433123)Abstract The temporary blocking foam sand washing technology for serious negative pressure wells was intro-duced, the oil- soluble temporary plugging agent BPa and high-performance foam CYF-2 were preparedThe process was applied in well E-deep 6-3 and proved to be good. It had advantages in simple technologyand low cost. It could protect the oil layer efficiently, and it could also improve the operation quality and ex-Key Words negative pressure, sand washing, temporary plugging, foam, field application(上接第43页)ynthesis and Properties of Sodium PolyacrylateWang Shouwu Deng Yingmiao Zhou Xueting Zhu Shan Zhu Jing Lu Xinghe( School of Chemical Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005)Abstract Sodium polyacrylate was synthesited from acrylic acid using H202-NaHSO, as initiator and chaintransfer agent. The product was characterized by IR. The sodium polyacrylate solution with content of 0. 1%was prepared for ion exchanging with cation exchange resin (H type). The effect of ion exchange time on pH ofsodium polyacrylate solution was studied, and the effect of pH of sodium polyacrylate solution on its viscositywas examined, the results showed that the viscosity of sodium polyacrylate solution was the highest when phwas 6.8Key Words sodium polyacrylate, cation exchange resinTYHE中国煤化工CNMHG