MnCl_2/NaHSO_3引发丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚反应

以丙烯酰胺(AM)与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,MnCl_2/NaHSO_3为引发体系,通过水溶液聚合得到AM/DMDAAC共聚物;利用IR和~1H NMR等方法分析共聚物的结构,考察了反应条件对AM/DMDAAC共聚物性能的影响。表征结果显示,AM/DMDAAC共聚物为目标产物。实验结果表明,合成AM/DMDAAC共聚物适宜的反应条件为:引发温度30℃、反应时间4h、n(AM)∶n(DMDAAC)=5∶1、单体用量25%(w)(基于反应体系质量)、n(MnCl_2)∶n(NaHSO_3)=1∶1、引发剂用量为单体质量的0.1%、引发剂采取固体投料方式。在该反应条件下,AM/DMDAAC共聚物的特性黏数为4.92 d L/g、阳离子度为11.30%、收率为45.66%。将MnCl_2/NaHSO_3引发体系与过硫酸铵复配引发共聚,能进一步提高AM/DMDAAC共聚物的收率、特性黏数和阳离子度。     

氟碳改性聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能评价

以甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为疏水单体、丙烯酰胺(AM)为主单体、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC) 为阳离子单体,以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为复合引发剂,采用水溶液自由基共聚合法合成了氟碳型共聚物P(AM DMDAAC HFMA)。分别考察了反应温度、pH值、引发剂用量、疏水单体加入量等因素对P(AM DMDAAC HFMA)产率及其阳离子度的影响,同时考察了P(AM DMDAAC HFMA)的絮凝性能和对含油废水的除油效果。结果表明,在聚合温度55℃、聚合体系pH=7、引发剂(过硫酸钾和亚硫酸氢钠)用量为单体总质量的15%、m(AM)∶m(DMDAAC)∶m(HFMA)=68∶22∶10、总单体质量分数为28%的条件下,三元共聚物P(AM DMDAAC HFMA)的产率及其阳离子度最高,其对硅藻土悬浮液有较好的絮凝性能;在温度20℃、硅藻土悬浮液pH=7、P(AM DMDAAC HFMA)投加量10 mg/L条件下,硅藻土悬浮液上清液透光率和絮凝时间分别为995%和10 s。与聚丙烯酰胺(PAM)、实验室合成P(AM DMDAAC)相比,P(AM DMDAAC HFMA)对含油废水具有优越的除油效果;当共聚物加入量为30 mg/L、温度40℃、pH=10时,除油率达到952%。     

无固相钻井液用增黏剂的合成

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,采用氧化还原引发剂水溶液聚合法合成了钻井液用增黏降滤失剂。通过单因素和正交实验确定了合成最优条件,并对产品的耐盐、耐温和降滤失性能进行评价。实验结果表明:在单体质量分数为37.5%、n(SSS)∶n(AMPS)∶n(AM)∶n(DMC)=1.5∶4.5∶9∶1、反应温度为45℃、引发剂用量为0.75%和pH=9条件下合成的聚合物具有较好的增黏、耐盐、耐温和降滤失性以及与其他钻井液添加剂有较好的配伍性。     

反相乳液聚合合成AM/DMDAAC阳离子共聚物

以丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,用反相乳液聚合法合成了AM/DMDAAC阳离子共聚物,利用单因素实验分别研究了引发剂种类、引发剂用量、单体用量、nAM∶nDMDAAC、反应时间、反应温度等合成条件对共聚物的特性粘数和阳离子度的影响。确定出了最佳反应条件为:nAM∶nDMDAAC=2∶1,单体总质量分数30%,反应温度45℃,pH=7,反应时间5~6h。     

耐温抗盐聚合物降滤失剂的合成与评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、衣康酸(IA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合的方法制备了一种抗温抗盐聚合物降滤失剂;考察了单体质量配比、引发剂用量、溶液p H、单体用量和反应温度对合成的降滤失剂性能的影响;测定了降滤失剂的相对分子质量,对其进行了红外光谱分析和热重分析,考察了降滤失剂对基浆性能的影响。实验结果表明,合成水溶液聚合降滤失剂适宜的条件为:AM,AMPS,IA,DMDAAC,NVP的质量比为4.8∶2.5∶1.2∶0.5∶1.0,引发剂用量为单体水溶液总质量的0.5%,p H为6,单体用量为单体水溶液总质量的25%,反应温度为60℃;此条件下得降滤失剂的黏均相对分子质量为12×104;降滤失剂在饱和盐水基浆中的加量为3%时,滤失量降至4.4 m L,180℃下老化24 h后滤失量为8 m L。     

两性离子聚合物降滤失剂的合成及评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为合成单体,以自由基聚合法合成了水基钻井液用降滤失剂(PAASDA)。利用FTIR,~1H NMR,DTA-TG,SEM等方法对PAASDA的结构和热稳定进行了表征。采用单因素法确定了适宜的合成条件为:m(AM)∶m(AMPS)∶m(SSS)∶m(AA)∶m(DMDAAC)=30∶40∶8∶15∶7,引发剂用量0.6%(w)。高温老化实验结果表明,在盐水基浆中PAASDA加量为2.0%(w)时,可抗180℃高温;在不同老化温度下滤失性能均比其他磺化降滤失剂优异;在复合盐水聚磺钻井液体系中,老化后滤失量为2.2 mL,高温高压滤失量为8.2 mL,相比常用抗盐降滤失剂,滤失量可降低72.7%,降滤失效果更佳。     

钻井液降失水剂JLS-2的合成与性能评价

本文选用耐温抗盐单体(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和一种具有疏水作用的酯类单体(BXZ)进行聚合得到钻井液降失水剂JLS-2。以失水量为评价指标,通过单因素实验得到最优合成条件为:AM、AMPS、DMDAAC、BXZ质量比40∶40∶5∶2,单体质量分数20%,引发剂用量0.30%,反应温度70℃,反应时间50 min。红外光谱分析表明合成产物的结构与最初设计的结构一致。性能评价实验表明,降失水剂JLS-2具有良好的降失水能力和抗温能力(120℃),在淡水泥浆和复合盐水泥浆中分别加入1.0%和2.5%JSLS-2,API失水量分别为6.1 mL和9.3 mL。图5表3参9     

抗高温抗盐降滤失剂AAD的合成及评价

根据抗高温抗盐降滤失剂的作用机理,采用自由基水溶液聚合方法,以氧化还原反应体系作为引发体系,以丙烯酰胺(AM)、二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为结构单体,利用分子设计合成了三元共聚的两性离子共聚物AAD。以降滤失性能为主要评价指标,得到制备抗高温抗盐降滤失剂AAD的最佳聚合工艺条件为:体系pH值为7,引发剂用量为0.2%(质量分数),单体总质量浓度为30%,n(AM)/n(AMPS)/n(DMDAAC)为6.5∶2.5∶1.0,反应温度45℃,反应时间5 h。结果表明,AAD用量为0.3%的淡水钻井液在高温老化时,体系的滤失量大幅下降,老化前降幅为62.7%,老化后降幅为44.8%;AAD用量为1.0%的盐水钻井液在高温老化时抗盐能力增强,体系的滤失量降幅为56.1%。     

AM/DMDAAC阳离子型黏土稳定剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为原料,制备AM/DMDAAC阳离子型黏土稳定剂,确定了是佳反应条件:n(AM)∶n（DMDAAC）=3∶2,引发剂过硫酸铵用量（以总单体质量计）为0.8％,反应温度为50℃,单体总用量为20％.对AM/DMDAAC阳离子黏土稳定剂产品的防膨性和抗盐性进行评价,结...     

阳离子型水凝胶的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,甲醛合次硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂,采用溶液聚合法合成了阳离子型水凝胶。考察了单体组成、单体用量、交联剂用量、引发剂用量和填充剂种类等因素对产物性能的影响。研究结果表明,当AM与DMDAAC物质的量比为8∶2、单体总质量分数为25%、交联剂的质量分数为0.03%、引发剂的质量分数为0.08%、填充剂可溶性淀粉用量占单体质量的3%时,水凝胶具备较佳的膨胀倍数、抗压强度以及耐温抗盐性能。