改性聚丙烯酰胺水溶液的疏水缔合性质

合成了一种疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物，使用荧光光谱法并结合紫外及流变性实验，对制备的疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物在水溶液中形成疏水微区、超分子聚集体及空间网络结构进行了研究，并用扫描电子显微镜证实了溶液中网络结构的存在．     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液的稳定性研究

用粘度法研究了用模拟胜利油田盐水配制的疏水缔合聚丙烯酰胺溶液在高温下的稳定性。实验发现聚合物溶液粘度下降很快,硫脲和小分子醇类能明显增强聚合物溶液的高温稳定性。其中硫脲能起到抗氧剂的作用,在短期内能使溶液保持较好的稳定性;小分子醇类能与聚合物交联,使疏水缔合聚合物溶液的网状结构得以维持。用硫脲和自制的多羟基化合物以1∶5比例复配后的稳定剂结合了这两类物质的优点,当加入量为100mg/L时,使聚合物溶液的高温长期稳定性有了很大的提高。     

矿化度对疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的影响

研究了NaCl和CaCl2对实验室自制疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)溶液性质的影响。结果表明,ρ(HAP)= 1000 mg/L的溶液,随着ρ(NaCl)的增加,表观黏度先降低后增加再降低,当ρ(NaCl)=3 g／L时,溶液的黏度仍有32．8 mPa·s,远大于部分水解聚丙烯酰胺(3530S型);在0．98 MPa的压力下,HAP溶液通过核微孔滤膜的能力随ρ(NaCl)的增加,逐渐降低。动态光散射实验结果表明,与NaCl相比,ρ(CaCl)=1500 mg／L的溶液对线团尺寸的影响较大,当ρ(Ca2+)=400mg/L时,溶液中聚合物线团直径达到1334 nm,比用去离子水配制溶液的线团直径要大得多。HAP溶液在盐水体系中具有较好的增黏性。     

疏水缔合型聚丙烯酰胺的研究进展

疏水缔合型聚丙烯酰胺（HAPAM）是疏水缔合水溶性聚合物（HAWSP）中研究最多的一种,它可以通过共聚反应在聚丙烯酰胺中引人少量疏水基团而得到。由于疏水基团的憎水作用,共聚物水溶液中产生分子间缔合作用,从而具有独特的流变性能。在石油开采、污泥处理、涂料工业及生物医学等方面具有良好的应用前景。综述了国内外学者在HAPAM的合成、性质和应用等方面的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺研究

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)作为阳离子单体,以丙烯酸甲酯作为疏水单体(MA),以丙烯酰胺(AM)为共聚单体,以亚硫酸氢钠和过硫酸铵为常温复合引发剂,以过硫酸铵为高温引发剂,通过溶液聚合制备疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺.通过红外光谱检测分析其结构,结果表明在两种引发体系下生成的聚合物都为AM、DMC和MA的三元...     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质研究

用粘度法和核孔膜过滤法研究了实验室自制相对分子质量约1000万的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)溶液的缔合效应,用粘度计考察了电解质浓度、温度和剪切速率对HAP溶液表观粘度的影响,并与相同测试条件下相对分子质量为1770万的部分水解聚丙烯酰胺3530进行对比。结果表明:HAP溶液在70℃的高温和矿化度为5727的高盐条件下,在1000mg/kg附近存在一临界缔合浓度,在临界缔合浓度以上,HAP溶液粘度迅速增加;而3530不存在临界缔合浓度,粘度增加缓慢。浓度为1250mg/kg的HAP溶液通过核孔膜20mL的过滤时间是347.3min,而相同浓度下3530的过滤时间仅为2.1min。浓度为1000mg/kg的HAP溶液即使在矿化度为30000、70℃的高温、30r/min转速的条件下,粘度仍达到32.8mPa·s,而聚合物3530的粘度仅有4.11mPa·s;当剪切速率增加到140r/min、温度为70℃,用矿化度为5727的模拟采出水配制的HAP溶液的粘度为9.21mPa·s,而3530溶液的粘度仅5.18mPa·s。HAP具有良好的耐温抗盐抗剪切能力。     

聚丙烯酰胺疏水缔合衍生物研究进展

聚丙烯酰胺疏水缔合衍生物是一类重要的水溶性聚合物 ,由于疏水缔合水溶性聚合物的耐温耐盐抗剪切性能和贮存稳定性 ,使其在工业生产中得到日益广泛的应用。综述了疏水缔合衍生物的特殊性能、合成方法及工业应用     

丙烯酰胺/丁基苯乙烯衍生物疏水缔合共聚物的溶液性能

采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺（AM）/丁基苯乙烯（BS）疏水缔合水溶性共聚物(PSAM).凝胶渗透色谱（GPC）测试结果显示,PSAM的重均分子量为1.6868×10⁵,环境扫描电镜（ESEM）照片显示,PSAM在水溶液中形成了疏水缔合网络结构,结果表明,PSAM的增黏能力主要依赖于疏水结构单元的分子间疏水缔合作用.PSAM溶液性能的研究结果表明,溶液质量浓度超过0.1 g·dl^-1时,共聚物具有优良的增黏、耐盐及耐温性能,在80℃时显示良好的抗老化性能;PSAM亚浓溶液为假塑性流体,具有良好的触变性,低剪切速率下在最初一段时间内呈现剪切增稠性质.     

壳聚糖改性疏水缔合聚丙烯酰胺的制备及表征

为了改善疏水缔合聚丙烯酰胺的溶解性以及溶液稳定性,本文采用巯基壳聚糖对疏水缔合聚丙烯酰胺进行改性,红外表征结果说明巯基壳聚糖连接到了聚丙烯酰胺分子链上。对影响壳聚糖改性实验的因素进行分析,实验结果说明,壳聚糖中巯基含量增大、壳聚糖加入量增大以及改性反应温度升高都会造成聚合物分子量降低,当改性反应的反应温度不高于35℃、添加壳聚糖质量不高于单体质量的3%时,得到的改性聚合物分子量满足现场使用要求。对改性聚合物的溶解性及溶液稳定性进行了评价,结果表明,壳聚糖中巯基含量增大及壳聚糖加入量增大对聚合物溶解性及溶液稳定性有明显的改善,聚合物的溶解时间由改性前的150min最多缩短至20min,聚合物溶液黏度保留率由改性前的60%最多提高到90%以上,壳聚糖改性有望弥补疏水缔合聚合物现场使用中的一些不足。     

疏水缔合淀粉制备及其水溶液性质研究

利用氧化还原引发体系,通过反相悬浮聚合技术,合成了疏水缔合淀粉接枝共聚物,研究了其溶液性质。结果表明,在m(淀粉)∶m(丙烯酰胺)∶m(丙烯酸十八酯)=4∶7.4∶0.6时,40℃反应3 h,单体转化率达94.6%,接枝率53.8%,黏均相对分子质量2.23×106;在试样质量浓度为0.3 g/L时,30℃,在去离子水及c(NaC l)=0.20 mol/L盐水溶液中,表观黏度为21.0 mPa.s及25.6 mPa.s,表面张力为56.4 mN/m及48.4 mN/m;在70℃时黏度保持率69%;在剪切速率1/50 s-1时,黏度降低60%。     

缔合聚合物长效凝胶体系研究

在模拟大庆油田条件下,分别在改变pH值、改变交联剂的浓度、改变交联剂的内部配比、改变交联剂与聚合物之间的配比、改变交联剂的种类进行配制胶联体系的实验。实验结果表明,缔合聚合物凝胶体系的研制有一定的可行性。缔合聚合物交联体系成胶效果与pH值存在一定的关系;加入不同的交联剂、不同的助剂以及使用不同的浓度对成胶效果影响也不一样,其中交联剂La对交联体系的影响很大,对成胶速度和交联强度都很有效。     

矿化度对疏水缔合聚合物溶液溶解时间的影响研究

疏水缔合聚合物是在亲水的聚丙烯酰胺大分子主链上引入少量疏水基团合成的新型水溶型聚合物。其有耐温耐盐的良好特性。但是疏水基的引入降低了聚合物的水溶性,增加了溶解时间。本文以渤海某油田地层水的离子构成作为参考,通过配制不同矿化度溶液来溶解疏水缔合聚合物,探索矿化度对疏水缔合聚合物溶液粘度及溶解时间的影响,并从原理上解释了出现这些现象的原因。最终发现,随着矿化度升高,疏水缔合聚合物溶液粘度降低,溶解时间增大。这种现象是由于矿化度升高,溶液中电解质增多,溶液极性增强,影响了疏水缔合聚合物分子的展开和缔结。     

新型疏水缔合水溶性聚合物的合成及溶液性能研究

以十八碳醇、TDI和丙烯酸为原料制备了一种带苯基和长链烷基的N-取代丙烯酰胺类疏水单体NSAM。该单体和丙烯酰胺以单体比n(NSAM)：n(AM)为0．75：99．25，采用自由基胶束共聚合成了一种疏水缔合水溶性高分子AM—co-NSAM。研究了AM—co-NSAM在NaCl、KCl、BaCl2、CaCl2溶液中比浓黏度的盐效应；初步探讨了不同盐溶液、不同盐浓度对大分子之间相互作用的影响。实验结果表明：在不同盐溶液中，AM—co—NSAM都表现出盐增黏效应，其二价盐的影响较一价盐显著；随着盐质量浓度的升高，特性黏数[η]下降且低于纯水中的相应值5.841dL／g，而Huggins常数KH增大且高于0．3。     

不同疏水缔合聚合物之间协同效应的研究

将丙烯酰胺(AM)/丙烯酸钠(Na AA)/十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(C16DMAAC)共聚物(PA),与丙烯酰胺(AM)/丙烯酸钠(Na AA)/2-丙烯酰胺基十四烷基磺酸钠(Na AMC14S)共聚物(PB)混合得到混合溶液PA/PB。在5 000 mg/L Na Cl溶液中,固定聚合物质量浓度为2 000 mg/L的条件下,以黏度为依据确定了PA与PB的最佳质量比为3∶7,此时混合溶液PA/PB表观黏度为62.7 m Pa·s,高于单一聚合物溶液PA和PB的黏度。在最佳复合配比下,考察了Na Cl浓度、温度、剪切速率及聚合物浓度对混合溶液PA/PB黏度的影响,结果表明,混合溶液PA/PB具有比单一聚合物溶液PA和PB更好的耐温抗盐、抗剪切性能和增黏性能,证实PA与PB之间存在明显的协同效应。通过流变性测试获得特征松弛时间(TR)和平台区模量(G0)研究了两者的协同机理,表明混合溶液PA/PB网络结构交联点密度高于PA和PB,且强度强于PA和PB。     

疏水缔合聚合物HT-1在多孔介质中的渗流类型

利用实验自制平板夹砂渗流装置,研究了疏水缔合聚合物在两级串联平板夹砂渗流模型中渗流。结果表明：疏水缔合聚合物在两级串联多孔介质中存在三类不同的渗流类型,与孔隙介质的渗透率相关;第I类：当渗透率大于1.8 μm2时,表现为阻力系数在流动方向上相等的渗流特性;第II类：当渗透率等于1.8 μm2时,表现为阻力系数在流动方向上增大的渗流特性;第III类：当渗透率小于1.8 μm2时,表现为阻力系数在流动方向上减小的渗流特性。通过单级与两级串联平板夹砂渗流模型中渗流实验的对比,推断出第II类和第III类渗流类型中阻力系数的差异是由聚集体变化造成的。并采用单级与两级串联微孔滤膜过滤实验和动态光散射实验研究了渗流过程中聚集体尺寸变化,验证出第Ⅱ类和第Ⅲ类渗流类型中阻力系数的差异是由疏水缔合聚合聚集体尺寸在串联平板夹砂模型中发生变化造成的。     

疏水缔合聚丙烯酰胺临界质量浓度的计算

通过模型设计来计算疏水缔合聚丙烯酰胺在溶液中形成网络结构即黏度发生突变时所需的质量浓度,并与实测值进行了比较。研究结果表明,对于疏水缔合聚丙烯酰胺,在蒸馏水中,计算出的疏水缔合聚丙烯酰胺的临界质量浓度小于实际测量值,二者差距较大;在盐浓度为0．3-0．8 mol／L,采用松散排列模型得到的临界质量浓度与实际测量值很接近,采用紧密接触模型得到的临界质量浓度则比实测值略大;相反,在盐浓度为1 mol/L．的溶液中,采用松散排列模型得到的临界质量浓度与实际测量值的差距较大,采用紧密接触模型得到的临界质量浓度与实测值很接近。而在相同条件下,聚丙烯酰胺Mo-4000的临界质量浓度的计算值均比实际测量值小, 并且差距较大。     

一种疏水缔合型阳离子聚合物酸液稠化剂的研究

摘要：以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十六烷基溴化铵（HDMC）（实验室自制）为原料,采用自由基水溶液聚合制备阳离子型疏水缔合聚合聚合物P (DMC-HDMC)。利用红外光谱和荧光光谱分别对其分子结构和疏水微区结构进行表征,并对其在酸液中的流变性进行了研究。研究结果表明：P (DMC-HDMC)含有亚甲基长链 (CH2)16,因而在溶液中能够形成疏水微区,且其临界缔合浓度（CAC）为~1700ppm。在20wt%的HCl溶液中,当P (DMC-HDMC)浓度为0.16wt%(CAC）时,其流出时间分别为20.47s和40.8s;与非疏水缔合型聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（PDMC）相比,随酸浓度的增加,PDMC 的粘度明显降低,而P (DMC-HDMC)则相对稳定,整体呈略微上升趋势。