疏水改性聚合物穩(wěn)定的水基泡沫的研究.pdf

1、水基泡沫不僅與我們的日常生活以及生產(chǎn)息息相關(guān)，并且目前在許多前沿領(lǐng)域（如紅外消光，光電阻隔，爆炸緩解，電磁干擾屏蔽以及作為模板合成納米材料等）中的應(yīng)用也越來越廣泛。隨著與泡沫相關(guān)的新技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，如何滿足在泡沫實(shí)際應(yīng)用中遇到的各種各樣的苛刻要求，已經(jīng)成為迫在眉睫的難題。水基泡沫通常是利用表面活性劑溶液來生成，但隨著泡沫應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，單純由表面活性劑體系生成的泡沫往往不能滿足應(yīng)用的需求。例如，泡沫在應(yīng)用于提高原油采收率具有重要的應(yīng)用

2、前景，但由于原油會嚴(yán)重降低表面活性劑泡沫的穩(wěn)定性，耐油性不好的泡沫達(dá)不到提高采收率的目的;當(dāng)前利用由煙道氣捕集的二氧化碳和脫碳煙道氣作為發(fā)泡氣體進(jìn)行泡沫驅(qū)油。環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會意義均十分顯著，但是煙道氣中的二氧化碳使得泡沫穩(wěn)定性顯著下降，影響泡沫驅(qū)油的效果，是制約該技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的難題。因此研究不同泡沫劑的分子行為和泡沫穩(wěn)定機(jī)制，開發(fā)設(shè)計(jì)對二氧化碳泡沫具有良好穩(wěn)定性能并具有抗油性的體系，具有十分主要的意義。本文利用疏水改性的聚丙烯酸作為新型

3、的發(fā)泡體系，得到了苛刻條件下都能超級穩(wěn)定的泡沫，并探討了分子行為規(guī)律和穩(wěn)泡機(jī)制，取得的理論認(rèn)識為泡沫的開發(fā)利用提供了了指導(dǎo)。
　　本論文主要分為兩個部分:
　　第一部分為疏水改性的聚丙烯酸穩(wěn)定性的泡沫性能和穩(wěn)泡機(jī)制研究。采用半衰期法測量了泡沫的穩(wěn)定性，對比了氮?dú)夂投趸挤謩e作為發(fā)泡氣體時，活性聚合物泡沫與表面活性劑泡沫的差別，并進(jìn)行了聚合物與表面活性劑氮?dú)馀菽褂托缘膶Ρ?。?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，由疏水改性的聚丙烯酸的溶液形成的泡沫

4、，不論是采用氮?dú)膺€是以二氧化碳為發(fā)泡氣體，其穩(wěn)定性都要優(yōu)于表面活性劑泡沫，并且具有更高的抗油性。采用FoamScan、紅外光譜測量了泡沫液膜含水量及液膜的氣體透過率，并通過光學(xué)顯微鏡及透射電子顯微鏡觀察了聚合物分子狀態(tài)，深入探討了疏水改性聚丙烯酸的分子行為對泡沫液膜性質(zhì)和穩(wěn)定性的影響，給出了水溶性活性聚合物形成超穩(wěn)泡沫的機(jī)理，提出了一條通過疏水改性聚合物得到超穩(wěn)泡沫的創(chuàng)新技術(shù)路線。
　　第二部分中，考察了疏水改性的聚丙烯酸與表面活

5、性劑復(fù)配體系的泡沫穩(wěn)定性，研究了表面活性劑濃度對泡沫穩(wěn)定性的影響。采用表面張力測定和透射電子顯微鏡等方法，研究表面活性劑與聚合物的相互作用，提出了表面活性劑與聚合物協(xié)同穩(wěn)泡的微觀機(jī)理。
　　本論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)
　　1.利用水溶性的疏水改性聚丙烯酸作為泡沫劑得到了超級穩(wěn)定的泡沫體系，研究了聚合物分子狀態(tài)對泡沫穩(wěn)定性的影響，提出了疏水改性聚合物比表面活性劑具有更好泡沫穩(wěn)定性的機(jī)制。
　　2.系統(tǒng)討論了水溶性的疏水改性聚丙烯