用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法，包括：（a）首先，制備疏水締合聚合物樣品備用；（b）然后，制備芘的甲醇溶液；（c）用微量進(jìn)樣器吸取上述芘的甲醇溶液50.0μL于潔凈的50mL容量瓶中，在搖動(dòng)下通入氮?dú)獍鸭状即蹈珊螅艑佌乖谌萘科勘谏?；（d）稱取適量疏水締合聚合物于此容量瓶中，再加入定量蒸餾水配制成不同濃度的聚合物溶液，放入恒溫水浴振蕩器恒溫振蕩均勻，使芘完全分散、溶解；（e）再通氮?dú)?，?qū)趕溶液中的氧氣，溶液常溫下放置后，然后進(jìn)行疏水締合聚合物溶液的熒光光譜分析。本發(fā)明能成功用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定，且測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，大大降低了測(cè)試成本。
【專利說(shuō)明】用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]疏水締合聚合物，是指聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)的水溶性聚合物。在水溶性大分子鏈上引入少量的疏水基團(tuán)使其水溶液表現(xiàn)出獨(dú)特的流變性能。在一定的聚合物濃度之上，疏水部分締合形成動(dòng)態(tài)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而形成很大的超分子鏈聚集體，增大聚合物的流體力學(xué)體積，顯著地提高溶液的粘度。小分子電解質(zhì)的加入可增加溶劑的極性，使疏水締合作用增強(qiáng)，產(chǎn)生明顯的抗氯化鈣性。在高剪切作用下，疏水締合形成的動(dòng)態(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除后大分子鏈間的物理交聯(lián)重新形成，粘度又將恢復(fù)，不發(fā)生一般高分子量的聚合物在高剪切速率下的不可逆機(jī)械降解。正是由于其獨(dú)特的溶液性質(zhì)，它可能在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，如三次采油、制藥、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換、化妝品、涂料、水處理及減阻劑等。近年來(lái)其相關(guān)研究倍受關(guān)注。
[0003]疏水親酯現(xiàn)象是很普遍的，在臨界締合濃度以下，主要形成分子內(nèi)締合，其結(jié)果是使線團(tuán)收縮，流體力學(xué)體積減??；在0八0以上則主要形成以分子間締合為主的超分子結(jié)構(gòu)而具有較好的增粘性。通過(guò)分子間締合，溶液的宏觀性能上表現(xiàn)出增粘性強(qiáng)、具有一定的抗溫、抗氯化鈣和抗剪切能力的特點(diǎn)。疏水締合聚合物的這些獨(dú)特性能使其在許多工業(yè)技術(shù)中都表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，而且對(duì)于模仿生命體中的兩親類物質(zhì)的溶液行為具有重要的意義，因而對(duì)疏水締合水溶性聚合物的探索成為近二十年來(lái)水溶性聚合物研究領(lǐng)域中最令人感興趣的課題之一，并成為工業(yè)和學(xué)術(shù)界研究的焦點(diǎn)。
[0004]對(duì)兩親類聚合物的研究應(yīng)追溯到五十年代初期，Strauss及其助手為此合成了一系列聚皂用以模仿蛋白質(zhì)的溶液行為，Kauzmann首先提出了 “疏水相互作用”的概念，并用其描述生物聚合物如蛋白質(zhì)的構(gòu)象轉(zhuǎn)變、基質(zhì)對(duì)酶的束縛、生物體中膜的形成等一系列與生命科學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象。六十年代后期，Strauss小組又合成了一系列具有疏水性的超線團(tuán)聚合物。同一時(shí)期，疏水改性脲烷(HEUR)問(wèn)世并很快用于改善水基膠乳涂料的流變性。直到今天，研究人員仍在努力，試圖對(duì)HEUR做進(jìn)一步改進(jìn)或?qū)ふ倚虏牧洗鍴EUR。
[0005]上世紀(jì)八十年代，疏水締合聚合物獨(dú)特的溶液性質(zhì)及其巨大的應(yīng)用潛力吸引了大量研究人員。Landoll關(guān)于羥乙基纖維素(HEC)疏水改性的研究被認(rèn)為是研究疏水締合水溶性聚合物真正的開(kāi)端。Emmons等人發(fā)表了用丙烯酰胺(AM)與長(zhǎng)鏈烷基N-取代丙烯酰胺(CnAM)共聚合作水基涂料的專利。1984年前后，?？松芯考肮こ坦镜难芯咳藛T開(kāi)始探討將疏水締合聚合物用于油氣開(kāi)采的可行性，并對(duì)此進(jìn)行了持續(xù)而深入的研究，開(kāi)發(fā)出了多種疏水單體，并發(fā)明了解決疏水締合聚合物聚合過(guò)程中親水單體和疏水單體不相容的問(wèn)題的新型聚合方法，即自由基膠束聚合法，簡(jiǎn)稱膠束聚合，該方法迄今為止仍是疏水締合聚合物所有聚合方法中的最佳方法。
[0006]疏水締合水溶性聚合物按構(gòu)成主鏈的原子不同，可分為碳鏈和雜原子分子主鏈聚合物，前者主要是由親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的烯類單體聚合物得到的共聚物，親水單體常用的主要有丙烯酰胺和丙烯酸等，疏水單體主要有丙烯酰胺衍生物、長(zhǎng)鏈丙烯酸酯等；后者主要經(jīng)大分子反應(yīng)即通過(guò)對(duì)水溶性高分子化合物改性，引入疏水官能團(tuán)。大分子反應(yīng)法優(yōu)點(diǎn)是可以直接用商品聚合物作起始原料，而且得到的產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量高，其缺點(diǎn)是反應(yīng)在高粘度的聚合物溶液中進(jìn)行，反應(yīng)物不容易混合均勻。用這種方法可把羥乙基纖維素(HEC)與帶有活性基團(tuán)的疏水化合物進(jìn)行反應(yīng)，這些疏水化合物可以是帶有長(zhǎng)鏈烷基的環(huán)氧化合物、鹵代烴、酰鹵、異氰酸酯等，也可以在聚乙二醇(PEG)兩端接疏水基團(tuán)，但一般引入的疏水基團(tuán)的量都很少，因?yàn)槭杷畣误w含量高會(huì)顯著降低水溶性高分子的溶解性，而且雜原子主鏈聚合物與碳鏈聚合物相比，熱穩(wěn)定性較差。因?yàn)楦叻肿渔溨械奶荚颖谎?、硫、氮等雜原子取代時(shí)，C-0、C-S、C-N鍵的鍵能低于C-C鍵，聚合物熱穩(wěn)定性降低。因此，目前用于油田三次采油的疏水締合水溶性聚合物主要是由親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的烯類單體聚合得到的共聚物。利用共聚合方法制備的疏水締合聚合物常用的親水單體是丙烯酰胺(AM)，因?yàn)楸０愤m合于制備高分子量的水溶性聚合物，價(jià)格合理。另外，為了增加共聚物的溶解性，還可加入其他的陰離子單體如丙烯酸(甲基丙烯酸)、乙烯基磺酸氯化鈣、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)等和陽(yáng)離子單體如甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化銨、2-丙烯酰亞胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨(AMPTAC)、二烯丙基二甲基氯化銨等。
[0007]疏水締合水溶性聚合物的結(jié)構(gòu)特征是在聚合物的分子鏈上引入少量疏水基團(tuán)。親水部分的極性基團(tuán)可以與水分子形成氫鍵而顯示很強(qiáng)的親和力。構(gòu)成疏水締合聚合物分子疏水部分的是非極性基團(tuán)，它們與水分子之間只有范德華引力，這種作用力比水分子之間的相互作用氫鍵弱得多，因而不能有效地取代與水分子以氫鍵相互作用。處于溶解狀態(tài)的此類溶質(zhì)分子的疏水基團(tuán)存在于水環(huán)境中，疏水基逃離水環(huán)境的途徑是在溶液內(nèi)部形成締合體，疏水締合聚合物分子以疏水基締合在一起形成聚集體。疏水基團(tuán)由于不溶于水，在水分子的驅(qū)動(dòng)下靠在一起，反過(guò)來(lái)也可以理解為疏水基團(tuán)受到締合力的作用聚集在一起。
[0008]由于疏水締合水溶性聚合物具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，因而具有很好的抗溫、抗氯化鈣及抗剪切等不同于一般聚合物的特殊的溶液性能。近年來(lái)，疏水締合水溶性聚合物新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、結(jié)構(gòu)探討、性能研究逐漸成為人們研究的重點(diǎn)。孿尾疏水締合水溶性聚合物在溶液中的性質(zhì)也應(yīng)該與聚合物的濃度、結(jié)構(gòu)和組成、分子量等內(nèi)部因素以及溫度、剪切速率、溶液離子強(qiáng)度、表面活性劑等外部因素有關(guān)系，有必要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的探討。
[0009]疏水締合水溶性聚合物是指聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)(摩爾分?jǐn)?shù)< 5%)的水溶性聚合物。在水介質(zhì)中，疏水締合水溶性聚合物的疏水基團(tuán)發(fā)生疏水相互作用，聚集形成疏水微區(qū)，導(dǎo)致大分子鏈產(chǎn)生分子內(nèi)或分子間的締合作用，形成各種不同形態(tài)的膠束納米結(jié)構(gòu)——超分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其水溶液表現(xiàn)出獨(dú)特的流變性能。探測(cè)宏觀溶液性質(zhì)的技術(shù)，如粘度測(cè)定、流體力學(xué)研究，對(duì)疏水締合水溶性聚合物分子聚集行為的研究有一定的指導(dǎo)意義，但是幾乎沒(méi)有從分子水平探測(cè)分子間相互作用的分析方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法，該測(cè)試方法能成功用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定，且測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，大大降低了測(cè)試成本。
[0011]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法，包括以下步驟:
(a)首先，制備疏水締合聚合物樣品備用；
(b)然后，制備芘的甲醇溶液；
(c)用微量進(jìn)樣器吸取上述芘的甲醇溶液50.0 μ L于潔凈的50mL容量瓶中，在搖動(dòng)下通入氮?dú)獍鸭状即蹈珊螅艑佌乖谌萘科勘谏希?br> (d)稱取適量疏水締合聚合物于此容量瓶中，再加入定量蒸餾水配制成不同濃度的聚合物溶液，放入恒溫水浴振蕩器恒溫振蕩均勻，使芘完全分散、溶解；
(e)再通氮?dú)猓?qū)趕溶液中的氧氣，溶液常溫下放置后，然后進(jìn)行疏水締合聚合物溶液的熒光光譜分析。
[0012]所述步驟(b)的具體步驟為:準(zhǔn)確稱取芘10.lmg，溶于甲醇后，轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中，稀釋至刻度，即為lX10_3mol/L的芘的甲醇溶液。
[0013]所述步驟(e)中，通氮?dú)獾臅r(shí)間為30min，放置時(shí)間為48h。
[0014]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能成功用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定，且測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，大大降低了測(cè)試成本。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
[0016]實(shí)施例:
本發(fā)明涉及的一種用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法，包括以下步驟:
(a)首先，制備疏水締合聚合物樣品備用；
(b)然后，制備芘的甲醇溶液；
(c)用微量進(jìn)樣器吸取上述芘的甲醇溶液50.0 μ L于潔凈的50mL容量瓶中，在搖動(dòng)下通入氮?dú)獍鸭状即蹈珊?，芘將鋪展在容量瓶壁上?br> (d)稱取適量疏水締合聚合物于此容量瓶中，再加入定量蒸餾水配制成不同濃度的聚合物溶液，放入恒溫水浴振蕩器恒溫振蕩均勻，使芘完全分散、溶解；
(e)再通氮?dú)?，?qū)趕溶液中的氧氣，溶液常溫下放置后，然后進(jìn)行疏水締合聚合物溶液的熒光光譜分析。
[0017]所述步驟(b)的具體步驟為:準(zhǔn)確稱取芘10.lmg，溶于甲醇后，轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中，稀釋至刻度，即為lX10_3mol/L的芘的甲醇溶液。
[0018]所述步驟(e)中，通氮?dú)獾臅r(shí)間為30min，放置時(shí)間為48h。
[0019]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法，其特征在于，包括以下步驟: Ca)首先，制備疏水締合聚合物樣品備用； (b)然后，制備芘的甲醇溶液； (c)用微量進(jìn)樣器吸取上述芘的甲醇溶液50.0 μ L于潔凈的50mL容量瓶中，在搖動(dòng)下通入氮?dú)獍鸭状即蹈珊?，芘將鋪展在容量瓶壁上? (d)稱取適量疏水締合聚合物于此容量瓶中，再加入定量蒸餾水配制成不同濃度的聚合物溶液，放入恒溫水浴振蕩器恒溫振蕩均勻，使芘完全分散、溶解； (e)再通氮?dú)?，?qū)趕溶液中的氧氣，溶液常溫下放置后，然后進(jìn)行疏水締合聚合物溶液的熒光光譜分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟(b)的具體步驟為:準(zhǔn)確稱取芘10.lmg，溶于甲醇后，轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中，稀釋至刻度，即為lX10_3mol/L的芘的甲醇溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于疏水締合聚合物的熒光光譜的測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟(e)中，通氮?dú)獾臅r(shí)間為30min，放置時(shí)間為48h。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK103837505SQ201210481839
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月24日
【發(fā)明者】唐靜 申請(qǐng)人:唐靜