甜菜碱型疏水改性聚合物的合成及性能

以丙烯酰胺、丙烯酸、N-烯丙基-4-甲基苯磺酰胺与3-(3-甲基丙烯酰胺丙基-二甲氨基)丙基-1-磺酸盐为单体,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发体系,在蒸馏水中进行自由基共聚,合成一种用于提高原油采收率的甜菜碱型疏水改性聚丙烯酰胺共聚物,测定共聚物溶液的流变性能。结果表明,由于磺基甜菜碱和苯磺酰胺结构的引入,共聚物的耐温抗盐等性能得到明显提升。通过室内模拟驱油实验,在65℃下该共聚物溶液可提高原油采收率11.4%,表明共聚物在提高原油采收率方面具有潜在的应用前景。     

长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱的合成及性能

为了考察长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱的性能，以硬脂酸甲酯、油酸甲酯、11-(3,4-二甲基-苯基)-硬脂酸甲酯、3-二甲胺基丙胺、1,3-丙磺酸内酯为原料，通过两步反应合成了3种长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱，并采用1HNMR及MS进行结构确认。通过表面张力、耐盐性、泡沫性能、油水界面张力性能测试，发现3种长脂肪链酰胺丙基磺基甜菜碱均具有良好的表/界面活性、泡沫稳定性、乳化能力及耐盐性；长脂肪链中引入芳烷基增强了11-(3,4-二甲基-苯基)-十八烷基酰胺丙基-N,N-二甲基磺基甜菜碱（C18DAMSB）的表面活性，临界胶束浓度及表面张力分别为1.57×10-5 mol/L、28.98 mN/m，低于油酸酰胺丙基磺基甜菜碱（UC18AMP3SB）及硬脂酸酰胺丙基磺基甜菜碱（R18DMSA）；UC18AMP3SB疏水链中的双键使其耐盐性由于优于C18DAMSB和R18DMSA。     

聚甜菜碱型疏水聚合物的合成及性能评价

以苯甲酰氯、丙烯酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和氯乙酸为主要原料,合成了一种甜菜碱型功能单体丙烯酰胺丙基甜菜碱。丙烯酰胺丙基甜菜碱单体、丙烯酰胺、疏水单体进行三元共聚,得到聚甜菜碱型疏水聚合物,对聚合物溶液的抗盐性能进行了评价。结果表明,新型聚甜菜碱型疏水聚合物溶液具有优良的盐增稠性能。     

一种兼具阳离子和两性特征的复配表面活性剂性能研究及应用

对具有阳离子和两性特征的新型表面活性剂椰油酰胺丙基PG-二甲基氯化铵/椰油酰胺丙基PG-二甲基氯化铵磷酸酯/椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱与月桂醇聚醚硫酸酯钠复配体系的抑菌、增稠、发泡、耐寒、耐热性能和毒理学等进行测定,并与月桂醇聚醚硫酸酯钠、椰油酰胺丙基甜菜碱和椰油酰胺DEA的复配体系进行对比。结果表明,椰油酰胺丙基PG-二甲基氯化铵/椰油酰胺丙基PG-二甲基氯化铵磷酸酯/椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱复配表面活性剂与阴离子表面活性剂复配时较其他常用表面活性剂表现出较佳的抑菌、增稠及稳泡性,刺激性低,在洗沐和洗涤剂中表现出更好的应用价值。     

绝热反应合成AM/AMPS共聚物及其性能

选用过硫酸铵〔(NH4)2S2O8〕和亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化-还原引发体系,以N,N,N',N'-四甲基乙二胺(TMEDA)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)和尿素为助剂,采用水溶液绝热反应合成丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚物,考察了AM与AMPS绝热共聚合的放热过程,并对共聚物的结构和主要性能进行了考察。结果表明,降低引发温度和减小引发剂用量,有利于聚合物分子链的增长,合成的共聚物溶解性好,相对分子质量达2 500万;在95℃、采用新鲜污水配制共聚物溶液,60 d的黏度保留率达84.2%,模拟油藏条件进行驱油效果评价,可提高原油采收率达17.38%。     

两性共聚物P(AM-co-SPE)的合成及盐溶液性质

以1,3-丙磺酸内酯和甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为原料,合成功能单体N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧乙基-N-(3-磺丙基)铵甜菜碱(SPE),然后将该单体和丙烯酰胺(AM)进行自由基共聚反应,制备了两性共聚物P(AM-co-SPE),红外光谱表征了合成的功能单体及两性共聚物结构,探讨了聚合反应影响因素及两性共聚物在盐水中的黏度行为。结果表明,以过硫酸钾为引发剂,在聚合温度为60℃、引发剂用量为0.5%、单体SPE比例为10%时,获得两性共聚物特性黏数高达93mL·g~(-1);该两性共聚物在盐水中有明显增黏效果,且共聚物黏度随盐浓度增加而增大,尤其是在Ca~(2+)和Zn~(2+)盐溶液中增黏效果更佳,表现出明显的反聚电解质溶液性质。     

油酸酰胺丙基甜菜碱的合成与性能

以油酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺与氯乙酸钠为原料合成了油酸酰胺丙基甜菜碱,并评价了其表/界面性能和增黏性能。研究了反应温度、反应时间和物料比对酰胺化反应的影响。结果表明,在反应温度160℃,反应时间7 h,n(N,N-二甲基-1,3-丙二胺)∶n(油酸)=1∶1条件下,油酸转化率为96.0%;季铵化反应在n(油酸酰胺丙基叔胺)∶n(氯乙酸钠)=1∶1.05,回流反应6~8 h条件下,油酸酰胺丙基叔胺转化率为90.6%。采用FTIR和ESI-MS对中间体和目标产物进行了表征确定了化合物结构。油酸酰胺丙基甜菜碱的临界胶束浓度(cmc)为1.21×10-5mol·L-1,对应的表面张力γcmc为30.94 mN·m-1,最小烷烃碳数n min为16,可与苏丹高温油藏原油达到10-3mN·m-1数量级的超低界面张力,且具有明显的增黏性能。     

新型低张力泡沫驱油体系性能研究

针对大港港东油藏条件,对新型低张力泡沫驱油体系(芥酸酰胺丙基甜菜碱EAB40与十二烷基磺酸钠SLS的复配体系)的耐温性能、耐矿化度性能、抗二价离子性能进行了系统研究,结果表明,该低张力泡沫驱油体系的耐温性能达到80℃,耐矿化度性能达到60 000 mg/L,抗二价离子性能达到220 mg/L。岩心对比驱油实验表明,低张力泡沫驱油体系0. 3%EAB40+0. 2%SLS能够在水驱基础上提高采收率10. 8%,明显优于单一表面活性剂驱(0. 5%芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱EHSB40)或单一泡沫驱(0. 5%α-烯烃磺酸盐AOS)。     

两性离子型起泡剂的性能评价研究

以3种两性离子型泡排剂椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺和十二烷基二甲基氧化铵为研究对象,对其泡沫性能进行了评价研究。结果表明:两性离子型起泡剂浓度增加,起泡能力有所增强,稳泡能力下降;温度升高,两性离子型起泡剂起泡性能有所增强,稳泡性能随着温度升高逐渐下降;椰油酰胺丙基甜菜碱的耐温性能优于椰油酰胺丙基氧化胺和十二烷基二甲基氧化铵;聚乙二醇作为稳泡剂性能优于十二醇和三乙醇胺;随着Na Cl和Ca Cl2浓度提高,起泡剂起泡性能和稳泡性能下降,椰油酰胺丙基甜菜碱和椰油酰胺丙基氧化胺"内盐"结构比十二烷基二甲基氧化铵"内盐"结构更为稳定。综合评价椰油酰胺丙基甜菜碱性能较好。     

芥酸酰胺丙基甜菜碱的合成与性能评价

以芥酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺与氯乙酸钠为原料,经过酰胺化和季铵化两步反应,合成了芥酸酰胺丙基甜菜碱。研究了最优合成条件,采用红外光谱对目标产物进行表征。芥酸酰胺丙基甜菜碱浓度为4%,HCl浓度为10%时,酸液体系黏度最大。当芥酸酰胺丙基甜菜碱浓度大于4%时,黏度随温度升高而先增加后减小;当芥酸酰胺丙基甜菜碱浓度小于4%时,黏度随温度升高而降低。