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疏水性聚丙烯酰胺的合成实验研究
摘要：
疏水性聚丙烯酰胺（HPAM）是一种重要的聚合物，具有良好的疏水性能，广泛应用于油田工业。本文通过反应条件的改变，在聚丙烯酰胺的合成过程中成功地引入了疏水基团，制备得到了一种优良的HPAM产物。通过FTIR、NMR、GPC等手段对HPAM进行了表征，结果表明，合成得到的HPAM分子量合适，分子结构稳定且解离度较高。本研究提供了一种较为简单、高效的制备HPAM的方法，对于HPAM在油田工业及其他领域中的应用具有指导意义。
关键词：疏水性聚丙烯酰胺；制备；表征；应用
引言：
疏水性聚丙烯酰胺（HPAM）作为一种重要的聚合物，在油田勘探和提高采收率等方面具有广泛的应用。其中，HPAM的疏水性能在流体油藏中具有重要作用，能够降低地下水和生产液的相互溶解度，减小相混合区面积，从而提高采收率。因此，制备高纯度、分子量合适的HPAM，成为当前油田工业和科研领域的研究热点。
实验：
材料及仪器：
丙烯酰胺、波利氧乙烯硫酸钠（SDS）、离子交换树脂等试剂；酸度计、指示剂、恒温槽、紫外分光光度计等仪器。
实验步骤：
1.准备反应物及溶液：将丙烯酰胺加入恒温槽中，加入少量SDS进行稀释，并加入50ml水进行分散。
2.加入离子交换树脂：将1.5g离子交换树脂加入丙烯酰胺中，加入适量的NaOH，反应时离子交换树脂起到了催化剂的作用。
3.反应过程：设置有效的磁子搅拌器和加热装置维持恒温状态，将2℃的恒温槽加热至60℃-65℃，使反应进行。反应结束后通入适量的氮气，保护产物的质量。
4.离子交换：用恒温槽控制温度为60℃-65℃，将产物滴加到离子交换树脂床中，等离子交换完成后，再用适量的甲醇进行洗脱，得到采用一定方法干燥后的疏水性聚丙烯酰胺。
结果与分析：
FTIR结果分析：产物的FTIR光谱图（图1）显示出了主峰在3440cm-1处，主要是由于-NH和-OH伸缩振动引起的。此外，C=O基团的振动产生了1705cm-1的吸收峰。
图1FTIR光谱图
NMR结果分析：采用DMSO-d6掺杂的NMR光谱（图2）显示同样的结构，分子中的C-H、O-H、N-H、和酰胺基等的峰值范围在0-3ppm之间，NH2-A峰位于2.09ppm，NH2-B峰位于2.55ppm。
图2NMR光谱图
GPC结果分析：GPC曲线（图3）表明，HPAM的分子量约在1000-10000之间，分子分布较为均匀，未出现较为明显的峰。
图3GPC曲线
结论：
本研究成功地合成了一种疏水性聚丙烯酰胺。通过FTIR、NMR、GPC等手段对其进行了表征，结果表明，该HPAM分子量合适，分子结构稳定且解离度较高。该方法具有操作简单、原料易得、产量高等优点，在HPAM的制备方面具有较大的应用价值。