Poly(AM／AMPS)反相乳液的Hofmann降解及其在脱除Cu2+方面的应用

通过Hofmann降解反应制备对铜离子(Cu²⁺ ) 具有高效吸附作用的两性聚合物-聚(丙烯酰胺／2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸／乙烯胺)(Poly(AM／AMPS／VAm))。首先以AM和AMPS为单体,通过反相乳液聚合法制备了Poly(AM／AMPS) 反相乳液,然后在反相乳液中通过Hofmann降解反应将Poly(AM／AMPS) 的部分酰胺基转变为氨基,得到两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm)。讨论了合成条件、降解反应条件对产物性能的影响。利用红外光谱对其结构进行表征,并利用电导法测定其胺化度。在模拟废水环境下,进行了重金属Cu²⁺的脱除试验,探讨了搅拌时间、温度、pH值、Cu²⁺ 摩尔浓度及两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm) 用量对Cu2+脱除率的影响。用SEM表征了产物表面吸附Cu²⁺前后的变化。结果表明该两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm) 是一种非常有效的Cu²⁺脱除剂。     

提输卤管道用减阻剂的合成、表征及其性能

为了降低深层卤水提输过程的能耗,开展耐温耐盐的提输卤管道用减阻剂研究具有重要的现实意义。以丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为单体, 采用氧化还原引发剂体系水溶液聚合法合成耐温耐盐的提输卤管道用减阻聚合物P(AM/AMPS/AA)。以聚合物在常温卤水管道中的减阻率为考核指标,设计四因素三水平正交试验,确定最佳合成条件为:反应系统pH为1,反应温度为30 ℃,单体质量配比为m(AM)∶m(AMPS)∶m(AA)=15∶3∶2,引发剂加入质量为单体总质量的0.04%。根据在线红外分析结果确定最佳反应时间为3 h。利用FTIR和¹H NMR等手段对P(AM/AMPS/AA)的结构进行表征并用多角激光光散射仪测定其分子量。在自制的减阻率测试环道上对合成聚合物的减阻性能进行测试,合成聚合物表现出较好的耐温耐盐性能,减阻效果明显。如在模拟卤水质量浓度150 g/L、水温15 ℃、流量950 L/h、减阻剂用量为20 mg时,合成减阻聚合物的减阻率可以达到41.2%。与现有减阻剂相比,合成的P(AM/AMPS/AA)减阻聚合物减阻性能大幅度提高,具有较好的开发应用前景。     

磺酸基团对高吸水性聚合物耐盐性的影响

针对高吸水性聚合物(SAP)耐盐性较差的问题,采用水溶液聚合法以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成三元共聚的SAP,研究磺酸基团对聚合物耐盐性的影响.单体配比研究表明,引入AMPS前后,SAP在蒸馏水中30 min的吸液率分别为615 g/mL和695 g/mL; 在0.9%NaCl溶液中吸液率分别为50 g/mL和75 g/mL.研究出合成SAP的较佳条件AMPS∶AM∶AA的摩尔比为0.5∶4∶3; 反应温度为60 ℃; 引发剂的用量为0.125%; 交联剂的用量为0.02%.合成的SAP在蒸馏水中和0.9%NaCl溶液中达饱和时的吸液率分别为1 350 g/mL和125 g/mL.表明AMPS的引入有效地改善了高吸水性聚合物的耐盐性.     

一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及性能评价

采用氧化还原体系合成了AM/AMPS/C16DMAAC共聚物.考察了不同条件对共聚物特性粘数和转化率的影响,得到最佳的反应条件范围,并研究了浓度、温度、盐及剪切速率对聚合物表观粘度的影响.     

后水解法制备AM/AA/AMPS共聚物

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,引入辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS),采用胶束聚合技术和后加碱水解法,制备了AM/丙烯酸(AA)/AMPS耐温抗盐驱油聚合物。考察了水解剂、水解温度、水解时间、水解剂用量等因素在后水解过程中对聚合物相对分子质量的影响。实验证明最佳合成条件为:水解剂为质量分数8%的NaOH,水解温度85℃,水解时间3 h。     

AMPS对PEO/PMMA固态聚合物电解质电导率的影响

针对固态聚合物电解质室温电导率较低的问题,采用刮膜法制备了PEO/PMMA/LiClO_4/AM PS共混聚合物电解质,考察了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AM PS)的端基磺酸基团对电解质性能的影响.结果表明,添加AMPS后,红外图谱中出现了由C—O的拉伸振动和SO_3~(2-)的络合作用所引起的尖峰.PMMA与PEO共混后,大大降低了PEO的结晶度,且添加AMPS后,电解质形成了完全均相体系.AMPS的添加使得电解质的电导率明显提升了两个数量级.当AMPS的质量分数为1.3%时,电解质的室温电导率达到最大值.添加同样含有端基磺酸基团的液晶离聚物(LCI)后,电解质的电导率无明显提升,因而可以选择磺酸基团质量比更高的AMPS作为添加剂.     

三元磺化改性聚丙烯酰胺的制备与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为单体,采用氧化还原-水溶性偶氮复合引发体系制备AM/AMPS/DMAEMA三元磺化共聚物。利用FT-IR与核磁氢谱(1 H NMR)对共聚物进行结构表征,进行耐温抗盐性能、抗老化性能、溶解性能与抗剪切性能评价。结果表明:AMPS、DMAEMA的引入能显著改善丙烯酰胺类聚合物的耐温抗盐性能,合成的三元磺化共聚物在80℃、矿化度2%(质量分数)的盐溶液下放置90d后,其溶液的表观黏度仍能达到11.9mPa·s,相同条件下工业用部分水解聚丙烯酰胺(3 500万)溶液表观黏度仅为0.9mPa·s,表现出更好的抗老化性。     

水分散型阴离子聚丙烯酰胺的合成及其表征

在(NH4)2SO4水溶液中,以2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体原料,聚2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸钠(PSAMPS)为分散剂,采用水分散聚合技术合成了环境友好型水分散型阴离子聚丙烯酰胺P(AMPS/AM)。重点探讨了单体配比、反应温度和硫酸铵用量对水分散体系的影响,并利用透射电镜观察其颗粒形貌。结果表明,制备稳定水分散型P(AMPS/AM)的适宜条件分别是n(AMPS)∶n(AM)为15∶85,反应温度50℃,(NH4)2SO4质量分数20%~28%;透射电镜显示,沉淀聚合物为2.3~4.5μm的球形或椭球形颗粒。     

两性共聚物AM/DAC/AMPS的合成、表征与溶液性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和2 -丙烯酰胺-2 -甲基丙磺酸(AMPS)为原料, 以2 , 2 -偶氮二[ 2 -(2 -咪唑啉-2 -代)丙烷] 二氢氯化物(VA -044)为引发剂, 在水溶液中合成了AM/ DAC/ AMPS 系列两性共聚物(简称AMACAS 系列)。对共聚产物进行红外光谱和元素分析表征, 结果表明共聚物组成与投料比相近。对两性共聚物的溶液性能进行测定, 结果显示电荷密度适当且阴、阳离子比例接近1 的两性聚合物(AMACAS -5 -5)溶液粘度随着NaCl 浓度的增大而增大, 且高温老化后粘度保留率达45 .6 %, 说明其具有一定的耐盐、抗温能力。     

水基压裂液聚合物增稠剂的应用状况及展望

增稠剂是水基压裂液中的主要添加剂,关系到压裂液的使用性能及压裂成败.目前使用的聚合物增稠剂品种很多,可分为天然聚多糖及其衍生物与合成聚合物两大类,其中胍胶及其衍生物的应用最广.今后应重点开发具有无残渣、低伤害及耐剪切耐高温等性能的变性淀粉、微生物多糖及合成聚合物.     

国外清洁压裂液的研究进展

粘弹性表面活性剂（VES）基压裂液（又称为清洁压裂液（ClearFRAC)）的使用改变了传统聚合物压裂液对支撑剂的输送方式，可以消除残余聚合物对支撑剂充填层的堵塞，并能提高充填层的导流能力。总结和回顾了目前国内现有压裂液体系及存在的问题，对国外清洁压裂液的研究状况、理论基础、研究进展及井场应用情况进行了综述。井场应用结果及与瓜胶压裂液体系组分对比表明：清洁压裂液性能优于聚合物压裂液，具有高效、低伤害、配制简单的特点。最后对目前我国开展清洁压裂液的研究提出了一些建议。     

超分子压裂液的研究及现场应用

超分子压裂液体系属于可逆交联的多元结构型聚合物,有别于胍胶和其他合成聚合物,此结构可随剪切速率、盐度和温度等条件变化而可逆变化。通过对该压裂液体系的耐剪切性能、流变特征、携砂,破胶等室内的评价分析,现场应用表明:该新型压裂液体系与常规压裂液相比具有组分少、施工配液简单、携砂优良、破胶彻底,对地层的伤害低,易于返排等优点,在改造低渗透油气藏及非常规油气藏中具有明显优势。     

新型颗粒调剖剂及交替调剖的研究与应用

为改善普通聚合物耐温抗盐性差、易高温水解等缺点,通过室内实验制备调剖颗粒聚合物;量取一定质量丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及其他助剂,其中n(AM)/n(AA)/n(AMPS)=9∶4∶1,其他助剂适量,通过氧化还原引发聚合体系反应制得调剖颗粒凝胶。现场应用表明,该调剖颗粒凝胶有较强的耐温抗盐性能,测得45 ℃下、矿化度为3700mg/L的地层水配置2000mg/L该产物黏度为700mPa·s。利用该颗粒调剖聚合物与常规聚合物交替注入进行调剖分析得出:较相同浓度常规聚合物,该颗粒凝胶可起到良好的封堵作用,并能充分发挥常规聚合物的驱油效率。     

AMPS/AM的合成及其性能测试

利用抗盐性较好的阴离子单体AMPS与丙烯酰胺聚合,制备了一种阴离子型二元共聚物.一定浓度的共聚物溶液在NaCl、CaCl2存在下的粘度保留值与PAM同比增高1倍以上.     

一种经济型清洁压裂液室内研究及性能评价

清洁压裂液又称为粘弹性表面活性剂(VES)压裂液,其性能优于聚合物压裂液,具有低伤害、配制简单的特点,压后油气增产效果优于胍胶压裂液,特别适合低渗透储层压裂改造。通过室内试验确定的一种VES压裂液,具有耐温抗剪切性能好,破胶液粘度和界面张力低,清洁无残渣,悬砂性能好,对基质岩心伤害率小等特点,各项指标均符合SY/T6376-2008对表面活性剂类压裂液的要求,且成本远远低于胍胶压裂液。     

耐温型降滤失剂AMPS/AM/AA三元共聚物的合成

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体,采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系,通过水溶液聚合法合成了耐温型降滤失剂。通过正交试验和条件试验确定了聚合反应的最佳条件:引发温度40℃,引发剂质量分数0.010%,pH=4.0,m(AMPS)∶m(AM)∶m(AA)=10∶26∶4,在此条件下得到产物特性黏数为7.52 dL.g-1。对其结构用红外光谱进行了表征,并在淡水基浆中对产品的降滤失性能进行了室内评价,结果表明产物具有良好的耐温和降滤失能力。