烯丙基-联苯醚的合成及其共聚合.pdf

研究与开发
合成树脂及塑料,2012.29(2):38
CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS
烯丙基一联苯醚的合成及其共聚合
赵梦奇,田玉川,司马义·努尔拉
新大学化学化工学院,石油天然气精细化工教育部和自治区重点实验室,新疆维吾尔自治区鸟鲁木齐市830046)
摘要;采用相转移催化法合成了一种新型的非离子型険水单体烯丙基一联苯継(ABE),通过傅里叶变换红
外光谱、核磁共振氢譜等表征了单体的结构,并分別用乳液法和溶液法合成了ABE-丙烯酰胺(AM)ー内烯酸(AA)
共聚物、溶液法合成的共聚物为细小颗粒、平均粒径为90m左右,比表丽积为14.93mg,水溶性较差;阿乳液
法制备的共聚物水溶性较好,特性黏数大,达37-69dI/g,耐热性能优良。
关键词;烯丙基一联苯瞇共聚合表征热稳定性
中图分类号:TQ325.1文献标识码:B文章编号:1002-1396(2012)02-0038-05
国内油田大部分已进入注水开发中后期,有近
AM,离子交换精制;A,冷冻法精制;偶氮
70%的原油滞留在地下不能被采出劇。开发满足油昇丁睛(AIBN);三氯甲烷(CHCI3):均为分析纯,西
气开采用的新型聚合物成为必须解决的难题湖,安化学试剂厂生产。其他试剂为市售。
工业上应用的多为部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)1.2单体ABE的合成
和黄胞胶(XC),以HPAM为主。但HPAM耐温、抗
在装有揽拌器、温度计、回流冷凝管、滴液漏
盐性能不理想,油条件下的极限使用温度仅为斗和氮气通入管的250mL三.口圆底烧瓶中,加入
75℃,应用条件受到限制:XC具有一定的耐盐、耐8.5g(0.05mol)对羟基联苯(POB),保持40℃外
剪切性能,但在高温地层内会发生热氧化降解、用浴温度,按照乙醇与 NAOFI体积比为1:1先后滴
于三次采油的地层温度一般不宜高于60℃,另外,入质量分数为50%的NaOH溶液5ml.(006mol)
XC的价格是HPAM的5倍,也限制了它的推广
和乙醇5mL;通氮气,搅拌至浴液透明后,缓慢滴
本工作采用相转移催化法合成了一种新型的入10mI.溶有1.4g苄基三乙基氯化铵(1.2x10
非离子型疏水缔合单体烯丙基一联苯醚(ABE),探ml)的水溶液;升温至45℃,滴入浴有5.0g烯内
索以ABE为疏水单体,通过溶液聚合法和乳液聚基氯(O.06mol)的25mL丙酮溶液,升温至50℃
合法制备ABEー丙烯酰胺(AM)ー丙烯酸(AA)
反应1h;升温至65℃,回流4h;降温,将冷凝管
元共聚物(PABE),拟得到水溶性好的耐温聚合换成蒸馏装置,常压下蒸去过量的烯丙基氯。将上
物,并研究了制备方法和反应条件对共聚物特性一步反应产物降至室温,于反应瓶中加入25mL.
黏数的影响。
蒸馏水,搅拌10min后,置混合物于抽滤机上,转
人布式漏斗,抽滤,产品用少量蒸馏水洗涤三次
实验部分
再用1mol.稀碱与乙醇的体积比为1:1的溶液
1.1仪器及试剂
鸟氏貓度计,上海精密科学仪器有限公可仪
收稿日期:2011-09-30。
器厂生产;DZF-6050型恒温真空干燥箱,恒温油
修回日期:2011-12-27
浴锅,均为上海精宏实验设备有限公司生产;DJ-1
作者简介:赵梦奇,女,]974年生,在读
型大功率磁力搅拌器,江苏金坛市通济仪器厂生
博士:研究生,研究方向为石油高分子添加
产; BRUKER EQUINOX-55型傅里叶变换红外光
剂。联系鬼话:(0991)8583575;E-maik
谱仪, INOVA-400型核磁共振氢谱仪,均为美国
tczmg@sohu.com
Varian公司生产;UVz-0248型双光柬紫外可见
基金项目:国家自然科学基金(21063?3
21064009
分光光度计,尤尼柯(上海)公司生产;JW-BK型
通讯联系人。E-mail: Ismavilnu@sohu.corm;联系电话:(0991)
静态氮吸附仪,北京精微高博公司生产。
8583575
第2期
赵梦奇等.烯丙基-联苯瞇的合成及其共聚合
洗,最后用蒸馏水洗至中性,放入烘箱中烘于至恒13PABE的合成
重。收率约为71.36%。合成路线见式(1)。
1.3.1溶液法共聚合
依次加人定量的ABE单体,AM,AA,CHCl
至聚合瓶中,搅拌,通人高纯氮气除氧气20min
Naoli, CH,COCH H C
后,加人AIBN,继续通氮气10min后用乳胶管密
CAHCH. N(C2 Hs)CH
封反应瓶,观察并记录反应液的变化和温度。约
30min后将聚合瓶置入恒温水浴中升至所需温
度,继续反应6h,取出,产物为细小的颗粒。合成
POB
ABE
路线见式(2)。
COOR
H.C-CH-CH. ar-cu--tui
nli C=CHCOOH+NH, C=CHC_ CHCI
PABE
1.3.2乳液法共聚合
将按比例称量的AM,AA,十二烷棊磺酸钠和
ABE单体倒入聚合瓶中,加50mL蒸馏水,搅拌
溶解,待溶液均匀透明后,加人一定量的引发剂
搅拌,恒温,反应一定时间后,取出聚合物胶块放
ABE
入50℃烘箱中烘干至恒重。将烘干后的试样
置成质量分数为0.01%的溶液,测定特性黏数。
波长mm
2结果与讨论
图1ABE和POB的紫外光谐谱图
Kig. 1 Ultraviolet absorption spectra of ABE and POH
2.1ABE的结构分析
如图1所示:ABF谱线在322,360mm处的吸990,925cm1处为C一H的面外弯曲振动峰;832
收峰是苯环的E2带(苯环上三个双键共轭体系中cm1处为对二取代苯的C-H面外弯曲振动峰。
的电子向π'反键執道的跃迁)和B带(萃环上POB谱线上一OH峰消失,被烯丙基所取代
三个双键共轭体系中的→m'饫迁和苯环的振因此确定合成的产物包含甲基和亚甲基基团、
动相重叠引起的)。与POB谱线(E2带308nm,BC=C、Ar-0一和芳环结构。初步断定已经合成
带324mm)比较,ABE谱线的E2带、B带均产生了单体ABF。
定程度的红移(即右移),根据单体的制备路线
ABE
可以判断为苯环上取代基与苯环的共轭效应产生
的影响。
POB
如图2所示:ABE谱线上2887cm处为
O一H的伸缩振动峰;3045cm处为C一H的伸
缩振动峰;2848cm1处为含芳环的基团(Ar)-H
的伸缩振动峰;1648cm-处为C=C的伸缩振动
峰;:1605,1521,1487,1452cm1处为芳环的骨
4000350030002500200015001000500
波数/em
架伸缩振动峰;1409,1381cm?处为C一H的弯
图2ABE和POB的傅里叶变换红外光谱(FTIR)谱图
曲振动峰;1251cm1处为C一0)的伸缩振动峰;
Fig 2 FTIR spectra of ABE and POB