阳离子和两性离子聚合物汇总
两性离子聚合物
两性离子聚合物
两性离子聚合物是指一种由正负离子组成的大分子化合物，包括有机阴离子大分子聚合物和有机阳离子大分子聚合物。
两性离子聚合物具有良好的亲水性，极性和可溶性，能在水中溶解，具有更好的稳定性和分散性，因此在各种应用中被广泛使用。
这类聚合物的应用及其引进的技术有：一种可用于改善土壤结构和提高土壤的保湿性能的根条粘胶，一种可防止疾病菌体交换和传播的抗菌药物，一种稳定植物抗病毒，一种可以稳定和改善口服药物的系统治疗剂，还有一种可以用作芳香气体隔离层的薄膜等。
织物处理剂阳离子聚合物
织物处理剂阳离子聚合物一、引言织物处理剂是一种广泛应用于纺织品生产和加工过程中的化学品。
其中，阳离子聚合物是织物处理剂中的一类重要成分。
本文将重点介绍织物处理剂中的阳离子聚合物，包括其定义、分类、应用以及相关的性能和优势。
二、阳离子聚合物的定义与分类阳离子聚合物是指在聚合反应中，引入了带正电荷的单体或聚合物链段，使得聚合物分子带有阳离子性质的聚合物。
根据其结构和性质的不同，阳离子聚合物可分为多种类型，如聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯胺等。
三、阳离子聚合物在织物处理剂中的应用1. 阳离子聚合物在染料固色方面的应用阳离子聚合物具有良好的染料吸附性能，可以与染料形成络合物，增强染料与织物纤维的结合力，提高染色牢度和耐洗牢度。
2. 阳离子聚合物在纺织品柔软整理方面的应用阳离子聚合物可以在纺织品表面形成柔软的薄膜，改善纤维表面的光滑度和柔软性，使织物具有良好的手感和舒适性。
3. 阳离子聚合物在防水处理方面的应用阳离子聚合物具有良好的吸水性能，在织物表面形成一层防水薄膜，提高织物的防水性能，使其具有较好的防水透气性能。
4. 阳离子聚合物在抗静电处理方面的应用阳离子聚合物可以与织物纤维表面带负电荷的静电物质发生反应，中和静电荷，减少织物带电现象，提高织物的抗静电性能。
四、阳离子聚合物的性能和优势1. 良好的吸附性能阳离子聚合物具有较高的吸附性能，可以与织物表面的各种物质发生反应，改善织物的性能。
2. 良好的稳定性和耐久性阳离子聚合物具有良好的化学稳定性和耐久性，能够在不同的处理条件下保持其功能，并具有较长的使用寿命。
3. 可调控性强阳离子聚合物的结构和性能可以通过改变单体的结构和反应条件进行调控，以满足不同织物的处理需求。
4. 环境友好性阳离子聚合物在织物处理剂中的应用相对环境友好，不会对环境造成严重污染，符合可持续发展的要求。
五、结论织物处理剂中的阳离子聚合物在纺织品生产和加工过程中发挥着重要的作用。
它们可以通过改善织物的染色牢度、柔软性、防水性和抗静电性能等方面，提高织物的品质和附加值。
钻井工程井壁稳定新技术
钻井工程井壁稳定新技术井壁稳定问题包括钻井过程中的井壁坍塌或缩径（由于岩石的剪切破坏或塑性流动）和地层破裂或压裂（由于岩石的拉伸破裂）两种类型。
一、化学因素井壁稳定机理：1、温度和压力对泥岩水化膨胀性能的影响：膨润土水化膨胀速率和膨胀量随着温度的增高而明显的提高，尤其当温度超过120℃时，膨胀曲线形状有较大的变化，膨润土的膨胀程度随着压力的增高而明显下降。
2、泥页岩水化在10～24h范围内出现Na＋突然释放现象，阳离子释放总量及Na＋释放所占的比例越高，泥页岩越易分散，就越易引起井塌。
3、PH值水溶液中PH值低于9时，影响不大，PH值继续增加，泥岩岩水化膨胀加剧，促使泥页岩坍塌。
4、活度与半透膜对泥页岩水化的影响水基钻井液可通过加入无机盐降低活度来减缓泥岩水化膨胀；半透膜影响存有争议。
二、各种防塌处理剂稳定井壁机理1、K+防塌机理一是离子交换，另一是晶格固定，对不同类型的泥页岩，其作用方式不相同，随着PH值的增高，混入Ga2+、Na +等离子浓度的增加，会阻碍对泥页岩的固定作用。
钾离子主要对于蒙皂石等高活性粘土矿物起抑制作用。
2、硅酸盐类稳定剂（1）硅酸盐稳定粘土机理：1）主要机理：尺寸较宽的硅酸粒子通过吸附、扩散等途径结合到粘土晶层端部，堵塞粘土层片间的缝隙，抑制粘土的水化，从而稳定粘土，在某些极端的应用条件（如高温、长时间接触等）下，硅酸盐能与粘土进行化学反应长身无定形的、胶结力很大的物质，使粘土等矿物颗粒凝结层牢固的整体。
2）次要机理：负电性硅酸粒子结合到已经预水化的粘土颗粒端部，使其电动电位升高，粘度、切力和滤失量下降，有利于形成薄而韧的泥饼。
（2）硅粒子防塌机理有机硅在泥岩表面迅速展开，形成薄膜，在一定温度下，有机硅中的—Si—OH基和粘土表面的—Si—OH基缩合脱水形成—Si—O—Si—键，在粘土表面形成一种很强的化学吸附作用，同时有机硅中的有机基团有憎水作用，使粘土表面发生润湿反转，从而使泥岩水化得到控制。
主要钻井液类型
我国各油田主要钻井液类型一、无固相不分散聚合物钻井液●基本组成：聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等●特点：絮凝剂可有效地絮凝钻井过程所产生的岩屑。
●典型配方：（1）水+ 0.1~0.3% PHP + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl（2）水+ 0.07~0.14% CPAM + 0.1~0.3% TDC-15（低分子量有机阳离子）+ 0.2% CaCl2（3）水+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl●适用范围：层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压、井壁稳定的储层等。
二、低固相聚合物钻井液●适用范围：用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压储层等。
1、阴离子聚合物钻井液●基本组成：多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等●特点：高分子量聚合物包被粘土或钻屑，并提供钻井液所需粘度、切力；中分子量和低分子量聚合物用于控制滤失量并控制粘度、切力。
●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% KPAM + 0.4~0.5% NPAN2、阳离子聚合物钻井液●基本组成：高分子量与低分子量阳离子聚合物，以及淀粉等●特点：阳离子聚合物具有极强的稳定页岩的能力，即强吸附、强抑制性；配合使用淀粉类处理剂调整滤失造壁性。
●典型配方：膨润土浆+ 0.4% SP-2（阳离子聚合物）+ 0.4% CSW-1（低分子量有机阳离子）+1% 改性淀粉3、两性离子聚合物钻井液●基本组成：高分子量和低分子量两性离子聚合物，有时配合加入阴离子聚合物●特点：利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性，同时大量的阴离子、非离子基团使体系保持稳定。
两性离子聚合物与各种处理剂具有很好的相容性。
●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.05~0.2 %XY-27 + 1~3% 磺化沥青类产品三、聚磺钻井液●基本组成：高分子量聚合物（包括阴、阳、两性离子聚合物）、中分子量聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂类产品和沥青类产品等。
亲水整理剂类别
亲水整理剂类别
亲水整理剂是一类化学品，可以增强纤维材料（如织物、纸张等）的亲水性能，使其具有更好的润湿性和吸水性。
根据不同的应用和化学成分，亲水整理剂可以分为以下几个主要类别：
1. 表面活性剂类亲水整理剂：包括非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂，通过改善纤维表面张力，提高纤维与水的相互作用，从而增强纤维的亲水性。
2. 聚合物类亲水整理剂：常见的聚合物包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚等，它们可以在纤维表面形成覆盖层或孔隙结构，提高纤维的亲水性和吸湿性。
3. 硅油类亲水整理剂：属于无机亲水整理剂，通过在纤维表面形成一层保护膜，增加纤维与水的接触角，从而提高纤维的亲水性。
4. 环氧树脂类亲水整理剂：环氧树脂可以在纤维表面形成一层亲水薄膜，提高纤维的润湿性和吸湿性。
5. 硅烷类亲水整理剂：硅烷类化合物可以通过与纤维表面
反应生成化学键，从而增强纤维的亲水性。
需要根据具体应用场景和需求选择适合的亲水整理剂，并遵循相应的使用方法和配方。
常见的钻井液体系-王宝田
单 位：钻井泥浆公司 讲课人： 讲课人：王宝田
常见的几种钻井液类型
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细分散钻井液体系 粗分散钻井液体系 不分散低固相钻井液 阳离子聚合物钻井液 两性离子聚合物钻井液 深井钻井液 聚合醇钻井液 油基钻井液 气体型钻井流体
一、细分散钻井液体系
细分散钻井液最常用的处理剂为：（ 烧碱） Na2C03（ 纯碱）； NaT（丹宁酸钠）； NaC（腐植酸钠 ）。 纯碱） （丹宁酸钠） （腐植酸钠）
（2）石膏钻井液 ）
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用石膏作Ca 离子来源的钻井液称为石膏钻井液。 用石膏作 2+离子来源的钻井液称为石膏钻井液。该钻井液 的 pH 值 可 保 持 在 9.5 ～ 10.5 。 其 Ca2+ 含 量 保 持 在 600 ～ 1200mg／ L， 过量石膏浓度为 ／ ， 过量石膏浓度为6000～ 12000mg／L。 体系中 ～ ／ 。 要求含有未溶解的石膏，以便自动地、 要求含有未溶解的石膏，以便自动地、及时地补充被钻屑所 消耗的Ca2+，才能保持钻井液性能的稳定。 消耗的 才能保持钻井液性能的稳定。 石膏钻井液在抗高温、抗盐侵、抗石膏侵以及对付泥、 石膏钻井液在抗高温、抗盐侵、抗石膏侵以及对付泥、页岩 坍塌及保护油气层方面，都比石灰钻井液更优越， 坍塌及保护油气层方面，都比石灰钻井液更优越，在5000m 以上高温井段使用，不会发生固化。 以上高温井段使用，不会发生固化。但由于石膏比石灰溶解 度大，滤液含钙量高，钻井液絮凝程度大，处理钻井液时， 度大，滤液含钙量高，钻井液絮凝程度大，处理钻井液时， 需要大量的高效降粘剂，配合一定降滤失剂， 需要大量的高效降粘剂，配合一定降滤失剂，才能取得稳定 的钻井液性能。 的钻井液性能。
常见的钻井液体系-王宝田
• （2）石膏钻井液
• （3）氯化钙钻井液
• （4）盐水钻井液
1、石灰钻井液
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用石灰作钙的来源时，称石灰钻井液。钻井液的pH值
应控制在 11 ． 5 以上，使 Ca2+ 含量保持在 120 ～ 200mg
／L，石灰过量时为3000～6000mg／L。
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石灰钻井液，有高碱性石灰钻井液与低碱性石灰钻井 液之分，低碱性石灰钻井液是从高碱性石灰钻井液发 展来的，高碱性石灰钻井液在高温下有固化的缺点， 一般只能用到 4000 米以内的井，而低碱性、低石灰钻 井液， pH 值应控制在 11 ． 5 以内，用抗高温的处理剂
4．钠羧甲基纤维素的作用
钠竣甲基纤维素代号 Na-CMC，它是链状水溶性高分子化合物，
1945年Na-CMC开始引进用于钻井液。 Na-CMC水溶液性质如下： （1）pH对溶解度的影响较大 （2）热稳定性较差
（3）Na-CMC有一定的抗盐、抗钙能力
Na-CMC降滤失量机理：
Na-CMC降滤失量作用主要有三条。改善泥饼性质；增 加分散介质粘度；减少自由水。Na-CMC在钻井液中电 离生成多价负离子，它有多种官能团，-COONa、-OH
有用量少、絮凝能力强的特点。现在比较为人们所接受的是 “架桥理论”或“桥联理论”，即长链的高聚物，同时吸附在 几个粘上颗粒上，在它们之间架起桥来，然后通过大分子的卷 曲使这些颗粒产生絮凝和聚集。根据这样一个设想，高聚物产 生絮凝作用，必须具备以下几个条件：
高聚物产生絮凝作用，必须具备以下几个条件
可与粘上边缘断键处铝离子相吸，-OH和土粒氧形成氢
键，使CMC能吸附在粘土颗粒形成水化层，同时增大土 粒的了电势，细粘土粒亦可与大分子吸附粘结，参与网
聚丙烯酰胺 单体单元种类
聚丙烯酰胺单体单元种类摘要：一、聚丙烯酰胺概述二、聚丙烯酰胺的分类与特性1.非离子型2.阴离子型3.阳离子型4.两性型三、聚丙烯酰胺的应用领域1.造纸行业2.水处理3.石油钻采4.增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等四、聚丙烯共聚物单体单元的种类及比例五、总结正文：**聚丙烯酰胺：应用广泛的环保与工业助力**聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性高分子聚合物，具有优秀的絮凝性、降低液体之间磨擦阻力的能力，被广泛应用于各个领域。
根据其离子特性，PAM 可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。
**非离子型PAM**在水处理中表现出优秀的助留剂和补强剂作用。
而对于**阴离子型PAM**，其强大的絮凝作用使其在水处理中成为不可或缺的助凝剂和絮凝剂。
**阳离子型PAM**则在石油钻采领域发挥重要作用，作为降水剂和驱油剂使用。
此外，**两性型PAM**兼具了不同离子的优点，应用范围更加广泛。
PAM的应用性极强，除了在造纸、水处理、石油钻采等领域外，还广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。
**聚丙烯共聚物单体单元的种类及比例**是制备PAM的关键因素。
通常，聚丙烯酰胺的分子结构中，乙烯和丙烯两种单体以不同比例存在。
无规共聚物中，乙烯分子无规律地插在丙烯分子中间，形成了多样化的分子结构。
通过控制催化剂的选用和助催化剂的加入量，可以调节产品的等规度，进而影响树脂的分子量分布、熔融指数、拉伸强度、抗冲击强度等性能。
总的来说，聚丙烯酰胺作为一种功能性高分子，其多样化的类型和广泛的应用领域为环保和工业发展提供了强大的支持。
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钻井液用具阳离子聚合物
1.降滤失剂
1.1阳离子单体：2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵( HMOPTA)
（1）AM/AA/HMOPTA阳离子型共聚物
《油田化学品》P116（某年某版？）；
《钻井液与完井液研究文集》P185（某年某版？）
《HMOPTA/AM/AA具阳离子型共聚物泥浆降滤失剂的合成》（某年某版？）
（2）AM/AA/AMPS/HMOPTA 两性离子型共聚物
《AM/AMPS/AA/HMOPTA共聚物的合成及性能》.精细石油化工进展，2001年10期，杨小华，王中华
（3）AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元两性共聚物
《AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元共聚物的合成及作为钻井液处理剂的性能》.油田化学，2002年第03期，杨小华，刘明华，王中华
（4）AMPS/AM/HMOPTA两性共聚物
《AMPS/HMOPTA/AM共聚物降滤失剂的合成及性能》.精细石油化工进展.2005年03期，刘明华，周乐群，杨小华
（5）AA/AS/HMOPTA两性聚合物
《HMOPTA_AA_AS聚合物的合成及性能评价》杨小华，王中华
（6）AM/丙烯酸钾/ HMOPTA/玉米淀粉CGS-2具阳离子型接枝改性淀粉
《油田化学品》P130；
《研究文集》P119
1.2阳离子单体：甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵（MAPTAC或MPTMA）
（1）AA/AM/MPTMA两性离子共聚物
《钻井液与完井液研究文集》P195
（2）AM/AMPS/MPTMA两性离子共聚物
《钻井液与完井液研究文集》P144;
《MPTMA/AMPS/AM的合成及其在钻井液中的应用》，河南化工，1993年10期，王中华
（3）AM/AA/ MPTMA/淀粉接枝两性共聚物
《油田化学品》P127;《AM/AA/MPTMA/淀粉接枝共聚物钻井液降滤失剂的合成》，精细石油化工，1998年6期，王中华
（4）AA/AM/AMPS/MAPTAC四元两性共聚物
《AMPS-AA-AM-MAPTAC四元共聚物的合成》．石油化工，2010年39卷，蒋成瑞
1.3阳离子单体：丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵（AMPTA）
（1）AM/AA/AS/AMPTA HT-101两性包被降滤失剂（或FA-598）
《油田化学品》P112
（2）AM/AA/AMPTA/AMPS MJ-358多元两性共聚物
《油田化学品》P112
1. 4阳离子单体：二已基二烯丙基氯化铵（DEDAAC）
（1）AM/AA/ DEDAAC 三元两性离子型聚合物
《油田化学品》P108
（2）AM/AMPS/DEDAAC/淀粉接枝两性共聚物
《AM/AMPS/DEDAAC/淀粉接枝共聚物钻井液降滤失剂的合成》.化工时刊，1998年6期，王中华
（3）AM/AMPS/ DEDAAC三元两性共聚物
《AM/AMPS/DEDAAC共聚物的合成及性能》.精细石油化工进展，2000年07期，范青玉，杨小华
1.5阳离子单体：二甲基二烯丙基氯化铵（DMD或DMDAAC）
（1）DMD/AM阳离子共聚物絮凝剂
《油田化学品》p216
（2）DMDAAC/AA/AM/AMPS 四元两性离子共聚物
《油田化学品》p150
（3）DMDAAC/ AM/AMPS 三元两性离子共聚物
《油田化学品》p151
1.6阳离子单体：2-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲基氯化铵（MOTAC）
（1）MOTAC/AA/AM两性多元共聚物
《油田化学品》p124，
《钻井液与完井液研究文集》P207，
《MOTAC/AA/ AM 共聚物泥浆降滤失剂》．油田化学，1996年4期，王中华
1.7阳离子单体：3-丙烯酰胺基丙基二甲基氯化铵（APDAC）
APDAC/AM/AA三元两性共聚物
《油田化学品手册》p80
1.8二甲胺/环氧氯丙烷共聚物
二甲胺/环氧氯丙烷/AM/AA（A96-1 和A95-1 两性共聚物）
《油田化学品》p110
《钻井液与完井液研究文集》P191
2.降粘剂
2.1阳离子单体：二已基二烯丙基氯化铵（DEDAAC）
（1）AM/AA/AS/ DEDAAC 多元两性离子型共聚物（DSAA降粘剂）《油田化学品》p182;
《钻井液降粘剂DSAA的合成与评价》.油田化学，1995年12卷，曹晓春（2）AM/AA/乙烯磺酸钠VS/DEDAAC两性离子聚合物（XY-27降粘剂）《油田化学品手册》p114
2.2阳离子单体：三甲基烯丙基氯化铵（TM或TMAAC）
AA/AS/TMAAC两性共聚物（HT-401降粘剂）
《油田化学品》p183
2.3阳离子单体：丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵（AODAC）
AODAC/AA/AS两性离子聚合物
《油田化学品》p180；
《钻井液与完井液研究文集》P199
3.页岩抑制剂
3.1阳离子单体：2-丙烯酰胺基乙基二甲基氯化铵(AEDMAC)
AEDMAC/AM/AA三元两性共聚物
《油田化学品》p201
3.2阳离子单体：二甲基二烯丙基氯化铵（DMD或DMDAAC）
DMDAAC/DEDAAC/AM三元阳离子型共聚物
《油田化学品》p203
3.3二甲胺/环氧氯丙烷共聚物
（1）AM/二甲胺/环氧氯丙烷HT-201泥页岩稳定剂
《油田化学品》p59；
《钻井液与完井液研究文集》P216
（2）环氧氯丙烷/二甲胺缩聚物
《油田化学品》p60；
《环氧氯丙烷-二甲胺阳离子聚合物的合成》马喜平
4.絮凝剂
4.1阳离子单体：二甲基二烯丙基氯化铵DMD
阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂CPAM
《油田化学品》p216；
《阳离子聚合物的合成及其应用研究》学位论文，邓坤学，2009年，北京化工大学4.2阳离子单体：3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵CHA；或2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵（HMOPTA）
改性淀粉絮凝剂
学位论文《改性淀粉絮凝剂的制备及其应用》，刘贵毅，2007年，长江大学
4.3二甲胺/环氧氯丙烷共聚物
（1）CPS-2000两性离子磺酸盐共聚物
《油田化学品手册》P162；
《两性离子磺酸盐聚合物处理剂CPS-2000研究》.钻井液与完井液，2002年6期，杨小华；
《耐温抗盐两性离子磺酸盐聚合物CPS-2000的合成》.精细石油化工进展，2004年5期，杨小华。
（2）ZSC-201固相化学清洁剂
《钻井液固相化学清洁剂ZSC-201的合成及性能》.精细石油化工进展，2003年1期，杨小华。
5.增黏剂
5.1阳离子单体：二甲基二烯丙基氯化铵DMD
羧甲基纤维素/AM/DMDAAC接枝共聚物两性共聚物
《油田化学品》p190。