高吸收性树脂的合成及性能研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:a3321697
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高吸收树脂(Super Absorbent Resin,简称SAR)包括高吸水性树脂和高吸油性树脂,都是合成高分子聚合物,是20世纪60年代发展起来的新型高科技材料。随着经济的高速发展和人们生活质量的提高以及环保意识的增强,SAR的应用范围不断扩大,市场需求量日益增加。 以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲脂以及苯乙烯为单体,采用悬浮聚合法合成了丙烯酸酯类高吸油性树脂。用红外光谱对其结构进行了表征,讨论了各反应因素对树脂吸油性能的影响。结果表明,分散剂和交联剂用量对合成树脂的吸油性能有较大影响,引发剂用量的影响相对较小;合成树脂对不同油类的吸收性能不同,具有一定的选择性:对苯的吸收性远高于对环己烷的吸收性。 以苯乙烯为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯基吡咯烷酮为分散剂,在乙醇/水的极性反应体系中,采用分散聚合方法,制各出单分散聚苯乙烯微球,并用红外光谱对其结构进行了表征,探讨了初始单体浓度、引发剂用量、分散剂用量、聚合时间等对聚苯乙烯微球粒径大小及分布的影响。结果表明,单体用量、引发剂用量、分散剂用量对聚合物微球的粒径大小和分布均有影响;丙烯酸和丙烯酰胺的加入对反应体系的分散稳定性有一定作用,对聚苯乙烯微球的粒径有一定影响。聚苯乙烯可作为吸收树脂的比较、参照。 以丙烯酰胺与钠基膨润土为反应单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,在实验室条件下合成了膨润土-聚丙烯酰胺复合高吸水材料(SAPC),用红外光谱对其结构进行了表征,对其吸水率、膨胀率等性能进行了初步研究,探讨了膨润土、交联剂、引发剂等因素对树脂吸水率和膨胀率的影响。同时,根据油田提高采收率应用情况,进行了封堵实验,考察了吸水树脂在堵水调剖中的封堵性能。红外光谱表征表明,所合成吸水树脂为具有部分交联结构的膨润土-聚丙烯酰胺复合高吸水树脂。性能评价实验表明,在一定单体浓度范围内,膨润土用量对树脂的吸水率和膨胀率有较大影响;引发剂用量对树脂吸水率和膨胀率的影响较低;交联剂用量对树脂吸水率和膨胀率的影响最大。树脂封堵实验表明,所合成体膨性吸水树脂具有一定的选择堵水性,对大孔道封堵效果较好,可用于油田堵水调剖。
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