基于分子动力学模拟的改性部分水解聚丙烯酰胺耐温机理

目的 为了探明不同功能单体如何影响部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能.方法 设计了 3 种不同类型的功能单体改性部分水解聚丙烯酰胺,采用分子动力学研究其在高温下的分子链舒展程度、体系小分子扩散状态以及与水形成的氢键强度.结果 阴离子单体 AMPS因其含有磺酸基团,与水分子形成的氢键更强,抑制聚合物链在高温下的"去水化",使聚合物的耐温性能提升;非离子单体 NVP具有环状刚性结构,提升聚合物链的抗卷曲能力,避免了聚合物链的过度卷曲,可增强聚合物的耐温性能;阳离子单体DADMAC在水中易与羧酸基团相互吸引,使得聚合物分子链易于卷曲,降低了聚合物的耐温性能.结论 能与水形成更强氢键强度...

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Published in石油与天然气化工 Vol. 52; no. 3; pp. 76 - 86
Main Authors 石阳, 许可, 翁定为, 卢拥军, 秦森, 戴姗姗, 李阳, 兰健
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油勘探开发研究院%西南石油大学化学化工学院%西南石油大学化学化工学院 2023
油田化学教育部工程研究中心
Subjects
氢键
径向分布函数
分子模拟
耐温
扩散系数
回转半径
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ISSN1007-3426
DOI10.3969/j.issn.1007-3426.2023.03.013

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Summary:目的 为了探明不同功能单体如何影响部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能.方法 设计了 3 种不同类型的功能单体改性部分水解聚丙烯酰胺,采用分子动力学研究其在高温下的分子链舒展程度、体系小分子扩散状态以及与水形成的氢键强度.结果 阴离子单体 AMPS因其含有磺酸基团,与水分子形成的氢键更强,抑制聚合物链在高温下的"去水化",使聚合物的耐温性能提升;非离子单体 NVP具有环状刚性结构,提升聚合物链的抗卷曲能力,避免了聚合物链的过度卷曲,可增强聚合物的耐温性能;阳离子单体DADMAC在水中易与羧酸基团相互吸引,使得聚合物分子链易于卷曲,降低了聚合物的耐温性能.结论 能与水形成更强氢键强度的基团以及具有抗卷曲能力的环状结构的单体,更利于提升部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能.
ISSN:1007-3426
DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2023.03.013