多枝狀嵌段聚醚的合成及破乳性能研究.pdf

1、聚氧丙烯(PPO)-聚氧乙烯(PEO)嵌段聚醚是一種典型的非離子型高分子表面活性劑，它的結(jié)構(gòu)具有豐富的可設(shè)計(jì)性，可以在溶劑中組裝成具有各種形貌的介觀結(jié)構(gòu)。由于其具有很好的界面吸附能力、生物相容性和環(huán)境友好性，因此被廣泛應(yīng)用于原油破乳、日用化工、廢水處理、造紙、控制藥物釋放、生物大分子分離和介孔材料制備等領(lǐng)域。目前人們已經(jīng)基本掌握了線性聚醚的聚集特性和應(yīng)用性能，但對(duì)于支狀聚醚的研究還相對(duì)較少。本論文設(shè)計(jì)合成了多支狀多嵌段聚醚，研究了它們的

2、聚集行為，并考察了嵌段聚醚及其改性破乳劑在原油破乳方面的應(yīng)用。本論文的研究?jī)?nèi)容分為三個(gè)部分:
　　1、以叔丁基苯酚、甲醛和四乙烯五胺為原料合成了叔丁基苯酚酚胺樹(shù)脂，并以此酚胺樹(shù)脂為起始劑與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進(jìn)行陰離子聚合，合成了一系列的多枝狀嵌段聚醚(TB)。用核磁共振以及激光光散射研究了其具體的分子組成和分子量信息。對(duì)TB系列嵌段聚醚表面活性劑的濁點(diǎn)、HLB值、RSN值及水?dāng)?shù)進(jìn)行了研究。用平衡表面張力，動(dòng)態(tài)表面張力以及界面擴(kuò)張流

3、變等測(cè)試手段研究了TB嵌段聚醚在空氣水界面以及油水界面的聚集行為，考察了其在礦化水中的聚集行為。結(jié)果表明TB系列嵌段聚醚的濁點(diǎn)與HLB值都隨著環(huán)氧丙烷(PO)嵌段含量的增大以及環(huán)氧乙烷(EO)嵌段含量的降低而降低;RSN值與水?dāng)?shù)隨著PO比例的增大以及EO含量的降低而降低;同時(shí)TB系列嵌段聚醚的HLB值與其RSN值及水?dāng)?shù)之間有著良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即隨著HLB值的增大（或下降），RSN值及水?dāng)?shù)增大（或下降）。TB系列嵌段聚醚具有良好的表面活性

4、，且隨著PO含量的增加，TB嵌段聚醚的表面活性變強(qiáng)。PO含量的增加還有利于嵌段聚醚其在界面上的吸附，能夠更快的達(dá)到吸附平衡。礦化水中鹽的加入有利于嵌段聚醚的界面吸附作用。隨著溫度的升高，嵌段聚醚的表面張力和cmc均降低。隨著濃度的增加，TB嵌段聚醚的界面擴(kuò)張模量總體上呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。隨著擴(kuò)張頻率的增加，嵌段聚醚界面擴(kuò)張模量逐漸增加。
　　2、對(duì)TB系列嵌段聚醚及其甲苯二異氰酸酯(TDI)改性系列嵌段聚醚在室內(nèi)以及海上平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)脫水

5、情況進(jìn)行了研究。同時(shí)用四種改性劑對(duì)TB6927進(jìn)行了改性，并考察改性之后的脫水效果?，F(xiàn)場(chǎng)平臺(tái)測(cè)試與室內(nèi)脫水情況相差不大，TB6927的脫水效果最好，在90min內(nèi)脫水率可達(dá)到85％，TDI改性后的脫水效果優(yōu)于未改性的聚醚。納米二氧化硅直接分散改性不能提高TB6927的破乳性能，而TDI、甲基乙氧基硅油及KH550改性納米二氧化硅對(duì)TB6927的改性能夠較好的提高破乳性能。
　　3、以苯酚和乙二醛為原料合成了四酚基乙烷(TPE)，然

6、后以四酚基乙烷，甲醛和四乙烯五胺為原料合成了四酚基乙烷酚胺樹(shù)脂。以此作為起始劑與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷進(jìn)行陰離子聚合，合成了一系列的多枝狀嵌段聚醚(TP)。用核磁共振以及激光光散射研究了其具體的分子組成和分子量信息。研究了TP系列嵌段聚醚表面活性劑的RSN值以及水?dāng)?shù)。研究了TP系列嵌段聚醚及其TDI交聯(lián)破乳劑在室內(nèi)以及海上平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)破乳性能。結(jié)果表明:RSN值與水?dāng)?shù)隨著PO比例的增大以及EO含量的降低而降低。現(xiàn)場(chǎng)平臺(tái)與室內(nèi)脫水情況相差不大，T