疏水缔合AMC16S-丙烯酰胺-ADQUAT三元共聚物的合成及性能研究

采用水溶液聚合法合成了2-丙烯酰胺基十六烷磺酸疏水性单体、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺三元共聚物,通过红外光谱证实了共聚物中阴、阳离子基团和疏水基团的存在,性能测试结果表明该疏水缔合两性聚丙烯酰胺具有良好的触变性,对丁苯胶乳的增稠效果明显.     

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。     

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。     

疏水缔合三元共聚物的合成及其性能

以丙烯酰胺、疏水单体N-十二烷基丙烯酰胺(AMC_(12))和极性单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,采用胶束水溶液共聚法合成了耐温、抗盐疏水缔合三元共聚物(NKP)。考察了引发温度、功能性引发剂MP和Triton X-100表面活性剂的质量浓度和单体含量对NKP性能的影响。实验结果表明,当引发温度10℃、MP质量浓度20 mg/L、Triton X-100表面活性剂质量浓度120 mg/L、总单体占体系质量的20%(其中,AMC_(12)质量分数为0.8%、AMPS质量分数为5.0%)时,NKP的滤过比小于2,相对分子质量达到2.1×10~7,依靠疏水基团的缔合作用使NKP具有很好的耐温、抗盐性能,有望替代部分水解聚丙烯酰胺(相对分子质量为2.5×10~7)在高温、高盐条件下作为驱油剂使用。     

疏水缔合聚合物及共混聚合物水溶液性能研究

制备了一类以烷基（C12－C16）烯丙基卤化胺为疏水单体的阳离子型丙烯酰胺疏水缔合聚合物及与阴离子表面活性剂（SDS）共混的共混聚合物。比较了这类疏水缔合聚合物及共混聚合物、聚丙烯酰胺3种聚合物分别用于油田三次采油时的增粘性、抗温抗盐性能、粘附性、对石英砂的吸附情况和聚合物溶液的老化稳定性。这类水溶液疏水缔合聚合物及共混聚合物的增粘效果与超高相对分子质量聚丙烯酰胺相比有很大提高，但随着水的矿化度增加，溶液的粘度下降很快。研究认为这类疏水缔合聚合物及共混聚合物经改进后有希望作为油田三次采油的新型驱油剂。     

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。     

两性疏水缔合聚丙烯酰胺(AHAPAM)溶液孔隙介质流动行为研究

研究了AHAPAM溶液孔隙介质内流动过程的宏观与微观运移,及其在该过程中的聚集态变化和孔隙内溶液分布及变化特征;对流动过程中影响溶液黏弹性的因素进行分类和讨论.压力变化趋势表明,AHAPAM溶液孔隙介质传播分阶段进行,有效黏度前锋流速远低于体积流速;孔隙内溶液的波及效率和深度大于传统PAM溶液,且在剪切变稀区仍可提高波及效率.孔隙流动前后的溶液性质研究表明,入口效应、吸附和剪切作用是溶液黏度降低的主要原因,其中吸附逐渐达到饱和,剪切和入口效应稳定存在.孔隙内聚合物分布研究表明,溶液在孔隙介质中的微观运移不受压力影响,虽然速度缓慢,但可进一步提高波及能力.     

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。     

疏水缔合耐温抗盐聚丙烯酰胺共聚物的研究现状

随着油气勘探开发的需要，对油田化学处理剂的耐温，抗盐性能要求越来越高，因此必须对水解聚丙烯酰胺进行改性，其中研究较好的是对疏水缔合水溶性聚合物的研究，疏水缔合水溶性聚合物是指在聚合物的亲水性大分子链上引入少量疏水基团的一类水溶性聚合物。疏水改性的聚丙酰胺的大分子链上含有许多带电基团与疏水基团，分子内电性斥力与极性基团的水化作用使大分子主链呈疏松伸展状态，当聚合物浓度达到临界缔合浓度时，大分子链交联，形成具有一定程度的空间网状结构，使流体力学体积增加，增粘能力增强，而且该空间网状结构受无机盐影响小，抗温能力强。介绍了国内外耐温，抗盐改性的疏水缔合聚合聚丙烯酰胺共聚物的研究现状。     

疏水缔合型聚丙烯酰胺(HAPAM)和常规聚丙烯酰胺(HPAM)的增黏机理

疏水缔合型聚丙烯酰胺(HAPAM)与常规聚丙烯酰胺(HPAM)相比具有显著的高效增黏性、耐盐性和理想的耐温稳定性。通过测定HAPAM溶液的电导率和黏度,得到聚合物的临界胶束质量浓度为450 mg/L。通过红外光谱和核磁共振分析,可知HAPAM侧链含有长的烷基链,并且侧链含有双键,这些构成疏水基团,起到疏水缔合作用。扫描电镜观测结果从形态上直接说明了HAPAM和HPAM的增黏和降黏机理,HPAM溶液的表观黏度主是由非结构黏度η_n构成,HAPAM溶液黏度由非结构黏度η_n和结构黏度η_s共同构成。     

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。     

两亲型阳离子聚丙烯酰胺的合成及结构表征

合成了两亲型阳离子功能单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵(DMB),以白油作为连续相,Span80/Tween60为复合乳化剂,采用反相乳液聚合的方法将DMB与丙烯酰胺(AM)共聚制备了两亲型阳离子聚丙烯酰胺(P(AM-DMB))乳液,并用FTIR,NMR方法对阳离子单体DMB及P(AM-DMB)结构进行表征。     

Rheological Properties of Hydrophobically Associating Polyacrylamide Solution

1. Introduction At present, carboxyl groups in the macromolecular chain of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) used in polymer flooding in oilfields are sensitive to inorganic salts (Liu, et al., 2004). Especially at a high content of high valence cation (such as Ca2+ and Mg2+), phase separation easily happens for HPAM and polymer solution viscosity decreases significantly (Wang and Niu, 1997; Luo, et al., 1998). At the same time, most oilfields are faced with shortage of fresh wa…     

两步聚合法制备两性聚丙烯酰胺增稠剂

采用两步聚合法,即甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵自聚得到聚电解质聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC);PDMC与丙烯酸、长碳链疏水单体丙烯酸十八酯(ODA)等单体共混,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂、过硫酸钾为引发剂进行反相乳液聚合,得到疏水缔合型具有互穿网络结构的两性聚丙烯酰胺增稠剂乳液。考察了该增稠剂的交联结构、PDMC用量、ODA用量、MBAM用量对增稠剂乳液增稠能力及耐盐性能的影响。实验结果表明,当PDMC用量(相对于增稠剂乳液的质量分数,下同)为13.800%、ODA用量为0 600%、MBAM用量为0.170%时,增稠剂具有优良的增稠能力和耐盐性能。     

具有表面活性的两亲性聚合物SL-1的合成及其乳化性能

以丙烯酰胺和侧基含磺酸基、酯基和长链烷基等基团的表面活性单体YS为原料,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用自由基溶液共聚法合成了具有表面活性的两亲性聚合物SL-1。利用FTIR方法对SL-1的结构进行了表征。考察了SL-1溶液质量浓度对SL-1与大庆原油的界面张力的影响,随溶液质量浓度的增大,SL-1溶液与原油的界面张力呈降低的趋势,最低可达7.84mN/m。分析了影响SL-1与大庆原油形成的乳状液的稳定性的因素。实验结果表明,当SL-1溶液质量浓度为1500mg/L、YS含量为2.0%(x)时,将该SL-1溶液应用于温度低于80℃、矿化度为5000～25000mg/L的油藏,形成的乳状液具有较好的稳定性,现场应用具有较好的经济效益。     

两性离子聚丙烯酰胺的合成

合成了一种磺基甜菜碱型两性离子单体甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丁磺酸铵盐（DMBS）,并与丙烯酰胺（AM）进行自由基共聚合。以过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,在氯化钠溶液中成功地合成了两性离子聚丙烯酰胺;采用红外光谱对聚合产物的结构进行了表征;考查了不同反应条件对共聚物特性黏数的影响。确定了较佳的聚合反应条件为：引发剂用量0．04％,总单体的质量分数20％,单体配比3％,反应温度20℃,反应时间8h。     

聚丙烯酰胺改性絮凝剂的制备及其应用研究

以聚丙烯酰胺 (PAM)为原料 ,制备了阳离子化聚丙烯酰胺 (CPAM)、阴离子型聚丙烯酰胺(PHP)和两性离子聚丙烯酰胺 (APAM)。以膨润土悬浊液为处理对象 ,研究了各种PAM改性絮凝剂的性能。实验表明 ,单独使用PAM及其改性絮凝剂 ,各种絮凝剂的最佳用量有较大差别 ,其处理效果是 :CPAM >APAM >PHP >PAM。以钻井废水为处理对象 ,选用FeCl3为无机混凝剂 ,研究了各种产品与无机混凝剂复配使用时的性能 ,结果表明 ,其效果是 :PHP >APAM >CPAM >PAM。