两端疏水聚丙烯酰胺的合成及疏水缔合性能

为获得疏水缔合作用较好的两端疏水聚合物及其性能特征,以丙烯酰胺(AM)为单体,2,2'-偶氮二异丁基十二脒盐酸盐(AIBL)为引发剂,双(硫代苯甲酰基)二硫化物(BTBDS)为链转移试剂,在二甲基亚砜(DMSO)中进行可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT),制得端基疏水聚丙烯酰胺;再进行过氧化双月桂酰(LPO)和AIBL的联合自由基诱导处理,获得两端疏水聚丙烯酰胺。采用核磁、凝胶渗透色谱、紫外、荧光芘探针和表面张力测试对AM的转化率、聚合物的分子量及其分布,以及疏水缔合作用进行了研究。结果表明,通过调整引发剂AIBL的加量和反应时间可以控制单体AM的转化率和聚合速率。当采用体积分数35%的乙腈与水共混溶剂作淋洗液时,可以较为准确地测定聚合物的分子量及其分布。一定转化率下,用RAFT法合成聚丙烯酰胺时,单体转化率和聚合反应速率均随反应时间的增加而线性增加,聚合物的分子质量分布系数约为2.0,表明该制备方法具有一定程度的可控性;与端基疏水聚丙烯酰胺相比,两端疏水聚丙烯酰胺的分子质量略有增加,分子量分布变化较小,分子内缔合强,临界缔合浓度(c_(CAC)=2 g/L)有所增加,聚合物浓度大于c_(CAC)后的疏水缔合作用强。     

疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成与性能评价

为了提高高相对分子质量的聚丙烯酰胺的抗温抗盐性能,利用自制的两亲表面活性单体与丙烯酰胺共聚合成了疏水缔合型聚丙烯酰胺并进行室内评价。结果表明,在高温、高盐、高钙条件下,合成的疏水缔合型聚丙烯酰胺具有良好的增粘性和较强的热稳定性;克服了疏水缔合型聚合物在盐水中溶解性差的问题,可用各种矿化度的盐水和油田产出污水配制;具有良好的无机盐增粘性能和抗温性能。     

疏水缔合聚丙烯酰胺的合成

在过硫酸钾／亚硫酸钠(K2S208／Na2S03)催化作用下,利用分散聚合的方法,合成丙烯酰胺、阳离子单体与取代乙烯基单体共聚疏水缔合衍生物,产物粒子均匀,直径60—80nm。研究了氧化还原引发体系不同用量、配比以及水相中分散剂、稳定剂、成乳剂的用量对单体转化率和聚合物相对分子质量的影响。     

四种丙烯酰胺疏水缔合共聚物合成及性能研究

以烯丙基癸酰胺(NC10)和烯丙基十四碳酰胺(NC14)有机功能单体,分别与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚制备了四种三元疏水缔合聚合物。通过红外光谱和核磁共振氢谱对聚合物进行了表征。考察了不同碳链长短及官能团结构对目标聚合物流变性能的影响,结果表明:含磺酸基团的聚合物比羧酸基团的聚合物有更紧密的空间网络结构,表现出更优的增黏性能;含烯丙基十四碳酰胺和AMPS结构单元聚合物的黏弹性、耐温性和抗剪切性要明显优于含烯丙基癸酰胺和AA结构单元的聚合物。     

一种驱油用疏水缔合聚丙烯酰胺的乳化性能

 研究了含疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)的O/W型乳状液的析水率和粒度分布,探讨了聚合物溶液/油体积比(V(HAP solution)/V(Oil))对乳状液稳定性的影响规律。采用扫描电镜和动态光散射仪分析了HAP溶液的形态。结合HAP对油-水界面张力、乳状液黏度以及增溶性影响的研究,探讨了HAP的乳化性能。结果表明,O/W乳状液中HAP的质量浓度越高,乳状液越稳定。当HAP质量浓度在1000 mg/L以下时,HAP能吸附在油-水界面上,降低油-水界面张力,体系中存在的单分子胶束对油具有一定的增溶效果,内部形成的空间网状结构对油滴的聚并产生空间位阻,使得乳状液稳定。当HAP质量浓度在1000 mg/L以上时,HAP在油-水界面形成紧密排列,油-水界面张力达到最低值,同时体系内部形成超分子的空间网络结构,产生更强的空间位阻;超分子的空间网络中形成的许多非极性腔体空间对油具有强的增溶能力,乳状液就更加稳定性。     

一种疏水缔合聚合物稠化剂的合成及压裂液性能评价

以AM、AMPS和阳离子疏水单体MD-18为单体,采用水溶液自由基聚合法合成了疏水缔合聚合物压裂液稠化剂HAPAM-18。研究了HAPAM-18的增黏性能、与表面活性剂的相互作用以及压裂液体系的相关性能。结果表明,HAPAM-18的表观黏度随质量浓度增加而增大,临界缔合浓度为0.15g/L;HAPAM-18与表面活性剂的相互作用符合三阶段模型,且SDBS与HAPAM-18的相互作用强于CTAB;ρ(HAPAM-18)0.6g/L+c(SDBS)0.5mmol/L+ρ(KCl)2g/L配制的压裂液体系的耐温性能达到101℃。耐剪切性实验和动态频率扫描表明,该压裂液体系具有良好的耐剪切性和黏弹性;过硫酸铵能使压裂液彻底破胶,破胶液残渣含量低至未检出,该压裂液是一种清洁压裂液。     

疏水缔合聚丙烯酰胺驱油性能研究

以组成均一的疏水缔合聚丙烯酰胺（HAPAM）与聚丙烯酰胺（PAM）为对象,在模拟我国主力油藏条件下研究了HAPAM与PAM的驱油性能。结果表明,HAPAM比PAM有更好的驱油性能,特别是在注入0．4-0．5PV时,提高采收率约高出2％～4％;HAPAM浓度对驱油性能影响十分明显,但当HAPAM浓度达到2000mg／L,原油采收率增幅减缓;HAPAM表现出比PAM更好的耐温抗盐性能。     

疏水缔合型聚丙烯酰胺溶液流变性研究进展

近年来,国外在疏水缔合聚丙烯酰胺溶液流变性研究方面一直处于领先地位,在溶液结构与流变特征、线性粘弹性的关系,以及温度、盐对缔合聚合物溶液流变性的影响研究方面取得了重要进展.文中主要对国外在该领域的研究进展进行综述.     

星型疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的研究

采用光引发自由基聚合法,用丙烯酰胺和疏水单体十八烷基二甲基烯丙基氯化铵合成了星型疏水缔合聚丙烯酰胺(SHMPAM),研究了SHMPAM的溶液性质。流变性实验结果表明,SHMPAM溶液的临界缔合浓度为1000～1250mg/L;SHMPAM溶液的抗温、抗盐和抗剪切性能与疏水缔合聚合物(AP-P4)溶液的性能相似,且性能优于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液;SHMPAM具有的支臂结构一方面增强了分子链间的缠结,导致聚合物溶液的黏度增加,另一方面SHMPAM的支臂在模拟地层水溶液中易发生分子内缔合,一定程度上降低了聚合物溶液的表观黏度。黏弹性实验结果表明,SHMPAM溶液的黏弹转变频率为0.17Hz,AP-P4溶液的黏弹转变频率为0.56Hz,而HPAM溶液只表现出黏性。     

新型疏水缔合物的合成与性能评价

用胶束共聚法室内合成了PAHY系列疏水缔合水溶性聚合物。通过优选法,选定PAHY-2进行性能评价实验。结果表明,该疏水缔合物在水溶液中的抗温、耐盐和抗剪切性都好于传统的水溶性聚合物。     

新型疏水缔合聚合物的合成与性能评价

采用自由基胶束聚合法,在无交联剂存在下,引入自制含辣素衍生结构功能单体N-(4-羟基-3-甲氧基-苄基)-丙烯酰胺(HMBA),合成了一种新型的丙烯酰胺-丙烯酸-HMBA-丙烯酸十八酯四元疏水缔合共聚物(AMAHSA)。讨论了AMAHSA的合成条件,研究了温度和外加盐对其溶液性能的影响,并与不含HMBA的聚丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯酸十八酯三元疏水缔合共聚物(AMASA)进行对比。结果表明,以单体质量含量20%,引发剂质量含量0.3%,疏水单体含量0.9 mol%制备的AMAHSA在2.5%的NaCl溶液中的粘度为蒸馏水中的54.7%,略低于AMASA的62.1%,在1.0%的CaCl_2中的粘度为蒸馏水中的38.8%,高于AMASA的30.3%,在80℃下的粘度为20℃下的45.3%,远高于AMASA的25.1%。     

疏水缔合聚合物的合成与溶液性能评价

以二烯丙基甲基十六烷基溴化铵（C16DMHB）为疏水单体,与丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）在水溶液中通过自由基聚合合成了疏水缔合聚合物,采用红外光谱对合成的聚合物进行了结构表征.最佳反应条件为：疏水单体C16DMHB的摩尔含量为0.4％,AMPS的摩尔含量为15％,单体总质量为20％,引发剂用量为2.5％（以单体的总质量计）最佳反应温度为45℃,最佳pH值为7～9.研究表明,聚合物的临界缔合浓度在1.8 g/L左右,扫描电镜表征了溶液的微观结构,溶液表观粘度随温度升高而降低,表现剪切稀释性.     

疏水缔合聚丙烯酰胺驱油能力的几种影响因素

疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)在高温高盐油田中的应用已成为近年来聚驱研究的热点之一。本文介绍了该类聚合物在多孔介质中渗流特性和黏弹性的测定方法,并结合疏水缔合聚丙烯酰胺的结构特点,主要从宏观波及系数和微观驱油效率两方面,分析了影响其驱油能力的几种因素,包括有效黏度、黏弹性、界面黏度、水质因素和多孔介质中的临界缔合浓度。结果表明,将HAPAM用于聚合物驱还有一定的局限性。最后提出HAPAM在今后的发展应用中值得重视的一些问题。     

疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺的溶液结构的研究

应用流变学方法及扫描电镜,环境扫描电镜手段对疏水缔合聚烯酰胺和传统的超高分子量部分的水解聚丙烯酰胺进行了对比研究。结果表明,在相同浓度的条件下,前者的增粘能力远大于后者。其原因在于前者通过疏水缔合作用在溶液中形成了三维网络状结构。在不同浓度和不同放大倍数的条件下观察到的溶液结构具有一定的自相似性,说明该疏水缔合水溶必聚合物的溶液结构具有一定的分形特性。     

长脂肪链改性疏水缔合聚丙烯酰胺驱油剂的制备与性能

以丙烯酸十八酯(ODA)为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)通过自由基共聚法制得长脂肪链改性疏水缔合聚丙烯酰胺(PAMBA),采用红外光谱、X射线衍射对其结构进行了表征,并考察了其耐盐性、耐温性及耐剪切性能。研究发现,PAMBA水溶液中存在强烈的分子间缔合作用。合成的疏水缔合聚丙烯酰胺(PAMBA)具有阴离子磺酸基,因此具有良好的抗盐性。和未改性PAM相比,PAMBA在60℃下能保持较高的表观黏度,其耐温性和耐剪切性能明显提高。     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液挂壁与粘度的关系

研究了NaCl和CaCl2浓度对部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和疏水缔合聚丙烯酰胺（HAP）溶液挂壁与粘度的影响。结果表明，随着NaCl浓度增加，HPAM溶液的粘度降低，且溶液没有挂壁现象出现；随着CaCl2浓度增加，HPAM溶液的粘度先急速降低，再有所增加，当CaCl2质量浓度大于299．7mg／L时，粘度则又缓慢降低，溶液也没有挂壁现象出现。而对于HAP．随着NaCl浓度增加，其粘度先降低后增加，当NaCl质量浓度达到10000mg／L时，溶液出现挂壁现象；随着CaCl2浓度增加，HAP溶液的粘度先上升后降低，当溶液中CaCl2质量浓度达到149．8mg／L时，HAP溶液出现挂壁现象。HAP中疏水基团的相互作用是引起HAP溶液挂壁的主要原因。     

丙烯酰胺/丙烯酸钠/N-辛基丙烯酰胺疏水缔合共聚物的合成及水溶液性能研究

利用酰卤的胺解反应制备了疏水单体N-辛基丙烯酰胺(C8AM)，并对其结构进行了表征。以氧化还原体系为引发剂，采用胶束聚合方法制备了疏水缔合水溶性共聚物聚(丙烯酰胺／丙烯酸钠／N-辛基丙烯酰胺)。研究了盐水溶液中疏水单体含量对特性粘数和Huggins常数的影响，以及聚合物浓度、表面活性剂含量、无机电解质NaCl和CaCI2含量、温度及剪切速率对聚合物水溶液表观粘度的影响。结果表明，随疏水基团含量增加，特性粘数[η]减小、Huggins常数增大；共聚物亚浓溶液的表观粘度随疏水基团含量的增加而增加，随温度、剪切速率的增加而降低，共聚物在NaCl、CaCl2盐水溶液中出现盐增粘现象。     

一种三元疏水缔合聚合物的合成及性质分析

采用水溶液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵(C_(16)DM)为疏水单体合成了一种两性离子聚合物。通过单因素实验确定了聚合反应的较佳条件是:单体总质量分数25%、体系pH值8、n(AM):n(AA):n(C_(16)DM)=77.7:21:1.3、引发剂(n(APS):n(SS)=1.2:1)用量为0.2%、反应温度60℃、反应时间5h。实验表明:聚合物溶液的临界缔合浓度是2g/L;1.0%聚合物溶液黏度在90℃时为62 mPa·s,黏度保留率为64.6%;0.8%聚合物溶液在NaCl浓度为0.6 mol/L时黏度为40 mPa·s,黏度保留率为47.6%;在1 70 s~(-1)的剪切速率下,经过1200 s的剪切后,0.8%的聚合物溶液的黏度稳定在70 mPa·s,黏度保留率为82.3%。     

聚丙烯酰胺衍生物的合成及絮凝性能评价

介拓了磺化聚丙烯酰胺、氨甲基聚丙烯眈胺和水解聚丙烯酰胺的合成方法，以及其絮凝性能的室内评价和现场试验。评价和试验结果表明，氨甲基聚丙烯酰胺具有合成工艺简单、加药量少、絮凝性能优良等优点。     

孪尾疏水单体改性聚丙烯酰胺的合成及性能表征

以十二烷基磺酸钠胶束溶液为表面活性剂,将孪尾疏水单体N,N-二乙基丙烯酰胺增溶其中,再以过硫酸钾为引发剂,与丙烯酰胺和丙烯酸钠通过胶束共聚法制备了疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)。利用FTIR、1H NMR、TG、荧光光谱和流变测试等方法表征了HMPAM的结构,并研究了其水溶液的流变性能。表征结果显示,HMPAM中存在孪尾的乙基结构,热稳定性较好。实验结果表明,当HMPAM含量低于0.5 g/L时,其对溶液极性影响不大;当HMPAM含量高于0.5 g/L时,溶液极性降低。HMPAM溶液为非牛顿流体,随HMPAM含量的增大,聚合物的孪尾基团发生缔合作用的几率增大,溶液表观黏度增大。HMPAM具有较好的触变性和耐温性能。