聚丙烯酸鈉的合成及性能研究

精細石油化工進(jìn)展第11卷第5期42ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS聚丙烯酸鈉的合成及性能研究王壽武鄧應淼周雪婷朱姍朱靜盧星河(淮海工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院連云港22205摘要以丙烯酸為單體,以H2O2-NaSO3為引發(fā)劑和鏈轉移劑合成聚丙烯酸鈉,用紅外光譜進(jìn)行了表征。將聚丙烯酸鈉配制成0.1%的溶液用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(氫型)進(jìn)行離子交換,考察交換時(shí)間與聚丙烯酸鈉溶液pH的關(guān)系以及聚丙烯酸鈉溶液pH對其粘度的影響實(shí)驗表明pH為6.8時(shí)溶液粘度最大。關(guān)鍵詞聚丙烯酸鈉陽(yáng)離子交換樹(shù)脂粘度丙烯酸聚丙烯酸鈉是一種新型功能高分子材料,用鈉,其用量(以體系質(zhì)量計,下同)為5%,滴加單途廣泛,可用于食品、飼料、紡織造紙水處理、涂體丙烯酸及引發(fā)劑水溶液,滴加時(shí)間控制在料、石油化工、冶金等行業(yè)。商品形態(tài)的聚丙75mn左右。實(shí)驗基本條件為:引發(fā)劑用量烯酸鈉相對分子質(zhì)量小到幾百,大到幾千萬(wàn)。高40%,單體用量30%,反應溫度60℃,反應時(shí)間相對分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉主要用作吸水劑絮凝180mino用30%的NaOH溶液中和至pH為9劑;中相對分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉主要起增稠劑保10,得無(wú)色粘稠低相對分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉溶水劑的作用;低相對分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉用途極液(。為廣泛,可作為水質(zhì)穩定劑陶瓷添加劑、顏料分1.2.2聚丙烯酸鈉晶體的制備及紅外光譜測定散劑、鉆井泥漿降失水劑、水泥減水劑、農藥造粒將聚丙烯酸鈉干燥后,與KBr按1:100的質(zhì)展開(kāi)劑油井壓裂液等2-5)。因中和程度不同其量比混合研磨均勻然后在壓片機上壓片,并進(jìn)行水溶液的pH一般在6~10,易溶于氫氧化鈉水溶紅外光譜測定。液,但在氫氧化鈣、氫氧化鎂等水溶液中隨堿土金1.2.3聚丙烯酸鈉溶液的pH測定屬離子數量增加先溶解后沉淀。此外,超高相對用燒杯取陽(yáng)離子交換樹(shù)脂1.5g,加人5mL濃分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉不再溶于水,在水中溶脹生鹽酸和50mL蒸餾水浸泡24h向500mL燒瓶中成水凝膠,可制備各種高性能吸水樹(shù)脂。筆者以加入0.5g聚丙烯酸鈉加500m蒸餾水開(kāi)始攪丙烯酸為單體以H2O2- NaHSO3為引發(fā)劑和鏈拌,溶液溫度保持在10~15℃。用pH計測其轉移劑合成了聚丙烯酸鈉并研究了聚丙烯酸鈉pH,再加入經(jīng)清水洗凈的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,每隔溶液在不同pH時(shí)的粘度15min測一次pH,直至pH基本不變。實(shí)驗部分1.2.4聚丙烯酸鈉溶液的粘度測定1.1試劑及儀器粘度計的處理:依次用三氯甲烷、乙醇、自來(lái)試劑丙烯酸;過(guò)氧化氫;亞硫酸氫鈉;濃鹽水洗滌晾干后再用鉻酸洗液浸泡6h以上,用自酸;陽(yáng)離子交換樹(shù)脂來(lái)水沖洗至內壁不掛水珠,再用蒸餾水洗3次,儀器:500m燒瓶;四口燒瓶;溫度計;滴液120℃千燥備用。漏斗;分析天平;pH計;攪拌器;烏氏粘度計;恒溫陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的預處理同上,將一定量的水浴槽可控溫,精度達O.1℃;濾布;傅立葉變換陽(yáng)離子交換樹(shù)脂及0.58聚丙烯酸鈉加人紅外光譜儀;液壓片機。1000mL燒瓶中,加500mL蒸餾水,攪拌30min后12實(shí)驗步驟溶布濾去陽(yáng)離子樹(shù)1.2.1聚丙烯酸鈉溶液制備將一定量的去離子水加入帶有回流冷凝管CNMHG溫度計、滴液漏斗的四口燒瓶中,再加入亞硫酸氫作者簡(jiǎn)介:王壽武,碩士,副教授,主要從事精細化工及配位化學(xué)的教學(xué)與研究工作。2010年5月王壽武等聚丙烯酸鈉的合成及性能研究43脂,倒入干凈的烏氏粘度計,在37℃水浴中預熱23聚丙烯酸鈉溶液的pH與粘度的關(guān)系15min后測粘度。0.1%的聚丙烯酸鈉溶液在不同pH下的粘結果討論度如圖3所示,由圖3可知,pH為6.8時(shí)聚丙烯2.1聚丙烯酸鈉的紅外光譜酸鈉溶液的粘度最大;pH小于6.8時(shí)粘度隨pH聚丙烯酸鈉的紅外光譜如圖1所示。由圖降低而迅速下降;pH為7~10時(shí)粘度先減小而后1可見(jiàn),3420cm處為C一H伸縮振動(dòng)吸收峰;接近平穩。1460cm1處為C一H烷烴彎曲振動(dòng)吸收峰;1143cm1處為C-0伸縮振動(dòng)或飽和酯C-C(=0)-0譜帶;847cm1處為成鍵的O一H鍵的面外彎曲振動(dòng)吸收峰,可推斷所得化合物為聚丙烯酸鈉。3600320028002400200018001600140012001000800圖3聚丙烯酸鈉溶液的粘度與pH的關(guān)系圖1聚丙烯酸鈉的紅外光譜3結論以丙烯酸為單體,以H2O2- NaSo3為引發(fā)22聚丙烯酸鈉溶液的pH與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂劑和鏈轉移劑合成了聚丙烯酸鈉并用紅外光譜作用時(shí)間的關(guān)系在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作用下聚丙烯酸鈉溶液的進(jìn)行了表征。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的氫離子能夠快速與聚丙烯酸鈉中的鈉離子進(jìn)行離子交換,pH與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示,實(shí)驗溫度為30min后溶液pH基本保持不變,當pH接近6.813.3℃。時(shí)粘度達到最大,此時(shí)很接近中性適用于食品添加,聚丙烯酸鈉溶液粘度在偏酸性下隨pH下降而降低,堿性中粘度變化較小,pH大于7.6后粘度基本不變。所以,為改變聚丙烯酸鈉粘度,可以在酸性下改變pH而得到不同粘度的聚丙烯酸鈉。因此,可根據實(shí)際應用要求調整其pH,以適應各領(lǐng)域的應用。60參考文獻1李淑琴.低分子量的聚丙烯酸鈉的合成研究.廣州化工,2007圖2陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作用下聚丙烯酸鈉溶35(5):36~38液的pH與時(shí)間的關(guān)系2張坤,王志才,王洪濤等低分子量聚丙烯酸(鈉)的合成及表征阜陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報,2008,25(24):51-53由圖2可知,前30min內溶液pH變化較大,3楊梅,王廣低分子量聚丙烯酸(鈉)的合成及表征皖西學(xué)隨后pH保持在6-7之間。這是因為開(kāi)始時(shí)陽(yáng)離學(xué)報,2007,23(5):78-80子樹(shù)脂中氫離子含量多,與鈉離子快速交換,4何靜,吳玉英,劉六軍等.低分子量 PAANa散性的研充北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,24(5):216-21930min內基本完成離子交換。30mn后交換的離5韓秀山丙烯酸鈉的應用,四川化工與腐蝕控制,20子較少,達到平衡狀態(tài),即pH基本保持不變。中國煤化工(下轉第49頁(yè)CNMHG2010年5月張斌等暫堵泡沫沖砂工藝的研究及應用結論參考文獻(1)暫堵泡沫沖砂工藝首次用于嚴重負壓1李松巖水平井泡沫沖砂技術(shù)研究[學(xué)位論文]東營(yíng)中國石井,在沖砂過(guò)程中應用油溶性暫堵劑對漏失地層油大學(xué),200的封堵作用,提高了沖砂工藝的效果2曹正權,馬輝姜娜等.氮氣泡沫調剖技術(shù)在孤島油田熱采井中的應用油氣地質(zhì)與采收率,2006,13(5):75~77(2)暫堵劑結合泡沫液進(jìn)行沖砂作業(yè)暫堵3龐天海,李樹(shù)蘭,劉樹(shù)高泡沫沖砂作業(yè)鉆采工藝,190,6劑能很好地封堵漏失地層,而低密度、高攜砂的泡沫液能夠降低液柱壓力,從而有效提高沖砂以及4李志龍泡沫沖砂洗井工藝技術(shù)鉆井液與完井液,19返排效果,降低對儲層的二次污染。(12):62~68(3)建議負壓、易漏失油井采用暫堵泡沫沖5馬光長(cháng)唐君,高強.泡沫充氣流體密度及液柱壓力的計算方法鉆采工藝,2004,27(4):16-18砂新技術(shù)提高沖砂作業(yè)的效率減少對地層的6宋彥武連續沖砂工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用石油機械,204,傷害。(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頁(yè))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中國煤化工CNMHG