油田化学_第二章_油田用高分子.ppt

课程学习内容 绪论 第一章 表面活性剂 第二章 油田用高分子 第三章 化学驱油技术 第四章 酸化、压裂及添加剂 第五章 化学清蜡与防蜡 第六章 油田化学堵水 第七章 化学防砂 第八章 油田水处理技术 第九章 钻井液、完井液及添加剂 第十章 固井水泥浆及添加剂 1、高分子化合物的特点及常用术语； 2、高分子的形态特点； 3、合成高分子的几种基本反应： 4、高分子化合物的命名； 5、高分子溶液； 6、减阻作用的机理及影响因素； 7、导致聚合度变化的化学过程； 8、几种常用高分子的特点与合成 单 体：组成高分子化合物的简单分子；是指合成聚合物的起始原料; 结构单元：在高分子链中出现的以单体结构为基础的原子团。结构单元也称为单体单元、重复单元, 和链节; 链 节: 组成高分子化合物的基本结构单元; x, y为任意值，在分子链上结构单元的排列是任意，无法确定它的重复单元。 1、高分子物具有很高的分子量,几万至几百万 分子量大是高分子的根本性质 高分子的许多特殊性质与分子量大有关，如： 高分子的溶液性质 难溶，甚至不溶，溶解过程往往要经过溶胀阶段 溶液粘度比同浓度的小分子高得多 2、高分子物具有多分散性 同一种高分子物的大分子，化学组成基本相同，但分子量和分子结构可以在一定范围内变化而不影响物理化学性质，这一特性为高分子物的多分散性。 分子量多分散性：分子量大小的差异，用分子量分布表示。 一般测得的高分子的分子量都是平均分子量; 聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同。 第二节 平均分子量和分子量的分布 高分子的多分散性，高分子的分子量是平均分子量。有四种平均分子量。对高分子量的平均方法不同（测定方法不同）所得的平均分子量也不同，对于同一种高分子，可以有四种平均分子量。 一、数均分子量 测定方法：光散射法 三、Z均分子量（Z-average molecular weight ） 按照Z值统计平均的分子量 测定方法：超离心法 三种分子量可用通式表示： 一般， α值在0.5～0.9之间。 Mz Mw Mv Mn； Mn靠近聚合物中低分子量的部分，低分子量部分对Mn影响较大 Mw靠近聚合物中高分子量的部分，高分子量部分对Mw影响较大 一般用Mw来表征聚合物比Mn更恰当，聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大的分子。 第三节 高分子的结构和形态 高分子化合物是由许多链节连接而成的，基本结构单元的化学结构不同，基本单元相互间的连接方式不同，单个高分子化合物具有不同的结构形式，高分子链的几何形状大致有三种：线形、支链形、体形。 1、线型结构 由许多基本结构单元连接成一个线型长链大分子，如： 2、支链型 线形高分子上带有侧枝, 侧枝的长短和数量可不同，高分子上的支链，有的是聚合中自然形成的；有的是人为的通过反应接枝上去的。如： 3、体型 高分子化合物的链与链之间有交联键连接时，形成体形结构，如聚丙烯酰胺（PAM）用甲醛CH2O交联。 顺反异构 大分子链中存在双键时，存在顺、反异构体。 顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶，反式聚丁二烯是塑料 分子链中的结构差异，对聚合物的性能影响很大。 溶液中的形态 一般线型高分子的分子量在数十万以上，甚至达数百万、千万，分子的直径很小。线型高分子在溶液中可以有几种形态：接伸状态和无规线团状。高分子的形态主要取决于分子间的作用力。在良溶剂中，高分子形态舒展，在不良溶剂中收缩。大多数线型高分子在溶剂中的形态呈无规线团状。高分子链的大小(相对分子质量)、柔顺性影响高分子的形态。 第四节 合成高分子的基本反应 根据单体官能团的性质，制备高分子物的方法大致有： 一、加聚反应：腈纶、维纶 二、缩聚反应：聚酯、尼龙66 一、加聚反应 概念： 由许多相同或不相同的不饱合单体，通过加成反应生成高分子化合物的过程。 特点： 1）反应过程中没有低分子物析出。 2）聚合物的基本链节与单体有相同的化学组成。 3）加聚反应往往是烯类单体?键加成的聚合反应，无官 能团结构特征，多是碳链聚合物 分类： 均聚合 按参加反应的组分 （参加反应的组分不同） 共聚合 游离基型聚合 按反应机理 （活性中心不同） 离子型聚合 1、均聚反应。 只有一种单体进行的加聚反应称均聚反应。 均聚反应得到的高分子化合物为均聚物。 均聚物含有的链结构重复单元