以三乙烯四胺对聚氯乙烯(PVC)进行改性,合成一系列化产物,并经硫酸二甲酯季铵化,得到阳离子高分子絮凝剂。采用元素分析、红外光谱对产物进行结构表征,并通过电荷密度、特性粘度和Zeta电位等测定,研究了该高分子絮凝剂的结构与相关性之间的关系。结果表明:通过 控制合成条件,可以改变阳离子高分子絮凝剂的分子量和电荷密度,以适应各种应用条件的需求。
阳离子絮凝剂与破乳剂的复配使用,不仅能提高原油采出液的脱水速率和脱水量,而且能改善托出水的水质,且絮凝剂的阳离子度越高效果越好。但目前广泛应用的阳离子絮凝剂都是水溶性,很难与油溶性破乳剂进行复配。聚氯乙烯是油溶性的高分子聚合物,无毒无害,资源丰富,价格便宜,应用广泛,并且分子链上含有很强活性的氯原子,可通过氯原子的取代制得阳离子絮凝剂。虽然关于聚氯乙烯改性研究的报道颇多,但多用作例子交换树脂PH相应电极。而关于改性聚氯乙烯用作絮凝剂的报道却极少。陈艳辉等曾以乙醇胺对聚氯乙烯进行改性并经季铵化处理得到具有较好絮凝效果的线性高分子产物,但由于合成产物胺化度较低,故亲水性较弱,应用受到较大限制。为克服以上缺点,本文采用三乙烯四胺与聚氯乙烯交联并经季铵化处理,得到了具有亲水性的阳离子高分子絮凝剂,并对其进行了结构表征和表面电性的研究,证明合成产物具有较高的Zeta电位,较好的絮凝效果,能与各种油溶性破乳剂复配使用。
产物的结构表征和性质测定
1.元素分析 德国SARTORIUS GMBH公司 Elementar Vario EL III仪测定样品N、C、H含量。
2.红外谱图分析 美国Nicolet公司Magna-IR550红外光谱仪,KBr压片法对样品进行红外分析。
3.阳离子絮凝剂电荷密度测定 采用胶体滴定光谱法测定电荷密度。准确称取适量干燥的阳离子絮凝剂于250mL锥型瓶中 溶解,调节PH并加入TB指示剂,用聚乙烯醇硫酸钾标准溶液滴定,同时于分光光度机上以蒸馏水作参比测定其吸光度。滴定反应前未络合的甲苯胺蓝在635nm有一最大吸收峰,随着滴定反映的进行,最大吸收峰逐渐偏移,待溶液由蓝色变成红色时,最大吸收峰转移到530nm,此时即为反映重点。以不同样品滴定得到的终点对样品量作图得一直线,直线斜率乘PVSK的电荷密度即为被测样品的电荷密度。
4.特性粘度测定 用微孔滤膜溶液过滤后,采用乌氏粘度计在 (25±0.1)摄氏度恒温水浴中以逐步稀释法测定阳离子絮凝剂的特性粘度。
5.Zeta电位和扩散系数测定 以英国Malvern公司ZETASIZER Nano分析仪采用激光光散法测试。
通过三乙烯四胺对PVC进行亲水改性,合成了阳离子高分子絮凝剂,调节TTA/PVC投料比或胺化时间可以控制产物的分子量和电荷密度,该产物与聚丙烯酰胺具有相当的电位和PH使用条件。
通过调节合成产物中阳离子基团和亲油基团的比例,可使合成的阳离子高分子絮凝剂与不同类型的油溶性破乳剂进行复配使用。
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