阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的开发与应用

阳离子型聚丙烯酰胺具有许多优点，极具开发研究价值，是重要的高分子絮凝剂。介绍了阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，应用及其絮凝作用机理，并分析了其发展方向。     

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。     

吸水膨胀型膨润土/交联聚丙烯酰胺颗粒堵剂

使丙烯酰胺、少量N，N-亚甲基双丙烯酰胺在钙膨润土存在下进行水溶液引发接枝共聚合，聚合产物经造粒、粉碎、筛分，得到粒径0．5～1．0mm的颗粒堵剂。根据颗粒堵剂吸水量大小确定丙烯酰胺与膨润土最佳质量比为7：1，引发剂最佳用量为500g／t，交联剂最佳用量为300g／t，吸水量与这3个参数之间的关系曲线都经过最大值，颗粒堵剂在去离子水中的吸水量为560～650mL/g。该堵剂已大规模生产，在胜利、中原油田许多采油厂已用于调剖、堵水和调驱施工，在青海、江苏、大港、冀东等油田也已开始使用。在胜利东辛采油厂的一个井组，连续3个月在3口井注入该堵剂共27t，使井口压力上升3MPa，产油量大幅度增加。表l参l。     

新型超高相对分子量阳离子聚丙烯酰胺的合成

研究了由过硫酸铵、甲醛次硫酸氢钠、功能性单体 DA及其它助剂组成的低温复合引发体系引发丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 (AETMAC)与丙烯酰胺 (AM)水溶液绝热聚合。考察了影响共聚物特性黏数[η]的因素 :单体浓度 1 8%～ 3 2 % ,引发剂浓度 (9～ 3 0 ) mg/L ,功能单体浓度 (2 .9～ 2 3 .2 )× 1 0 - 3mol/L。由该低温复合引发体系在适宜条件下引发 AETMAC/AM共聚合 ,可得到溶解性能很好、阳离子度为 1 0 %～70 % ,分子量 (1～ 2 )× 1 0 7的 P(AETMAC-AM)干粉。     

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．     

反相微乳液聚合引发剂对聚丙烯酰胺分子质量影响的研究

分别以三种引发剂体系为引发剂,从引发机理出发,通过正交实验研究了丙烯酰胺反相微乳液聚合中引发剂种类、引发剂浓度、反应温度、单体浓度等对聚丙烯酰胺(PAM)相对分子质量的影响。结果表明,引发剂种类对水溶性PAM相对分子质量有显著的影响;过硫酸铵-亚硫酸氢钠和偶氮二异丁腈复合引发体系是合成高相对分子质量PAM的有效引发体系。该引发体系在反应温度为40℃,氧化还原引发剂与偶氮的质量比为1∶4,单体浓度为20%,引发剂浓度为0.3%,pH为9的最佳条件下合成的PAM相对分子量为1.44×107。     

阳离子表面活性剂对HPAM溶液表观粘度的影响

研究了不同的阳离子表面活性剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液中的表观粘度的影响。     

次氯酸钠氧化法测定聚丙烯酰胺浓度的研究

阐述了次氯酸钠氧化法（浊度法）测定部分水解聚丙烯酰胺浓度的反应机理，研究了聚丙烯酰胺的相对分子质量、次氯酸钠溶液浓度、反应时间对吸光度值的影响，针对大庆油田杏二中三元复合驱采出水中含有碱和表面活性剂、pH值高、黏度大、富集硫化物和亚硫酸根等特点，提出采用过硫酸铵一浊度法检测三元复合驱采出水中聚丙烯酰胺浓度。     

Encapsulation and controlled release in polyacrylamide hydrogels

A novel host–guest system was developed by the encapsulation of simple organic guest molecules in the hydrophilic molecular architecture of crosslinked polyacrylamide hydrogels. The crosslinking agents used for the preparation of the host systems were hexanediol dimethacrylate (HDDMA) and divinyl benzene (DVB). This enabled us to construct hydrogels with different hydrophobic–hydrophilic equilibria. The model guest system used for the studies was benzoic acid. The selections gave simple but excellent host–guest systems with fine polar–apolar balancing. Polyacrylamide hydrogels with encapsulated benzoic acid were prepared with varying crosslink densities (5, 10, 15, and 20 mol %) by the solution polymerization technique. The rate of release of the host from the host–guest assembly was studied in different swelling conditions. The rate of release depended on the interaction forces between the polymer and the solvents. Polar forces, dispersion forces, and hydrogen bonding all played a vital role. The swelling behavior of the host‐polymer system and the host–guest assembly was analyzed and compared by the Flory–Rehner method. The amount of benzoic acid encapsulated in the DVB‐crosslinked polymer was higher than in the HDDMA‐crosslinked polymer, and the rate of release was in the order 5 > 15 > 10 > 20% for the DVB‐crosslinked polymer. The rate of release for the HDDMA‐crosslinked host–guest assembly was in the order 10 > 5 > 15 > 20%. These results were in excellent agreement with those of the Flory–Rehner analysis of the swelling properties. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 93: 1816–1824, 2004     

搅拌槽内絮凝动力学研究

采用激光粒度仪在线测定并研究了搅拌槽内聚丙烯酰胺与磷矿酸解渣的絮凝动力学。考察了不同浓度的酸解液，絮凝剂加入量，温度，酸解渣原始平均粒径和搅拌强度对絮凝动力学影响。在实验研究范围，絮凝初始速度随温度升高，絮凝剂加入量及搅拌强度的增加而提高，但随着酸解液的粘度增加和酸解渣原始平均粒径的增大而降低，体系中存在最佳的絮凝剂加入量。通过酸解渣的电泳试验，用自合成的阴离子，阳离子改性絮凝剂以及非离子型絮凝剂与酸解渣的絮凝试验发现，在中性的水中，酸解渣与不同荷电类型的絮凝剂的絮凝速度大小依次为：阳离子型＞非离子型＞阴离子型。而在磷酸酸解料浆中絮凝速度与絮凝剂的荷电类型无关。磷矿酸解渣与聚丙酰胺絮凝剂的作用主要表现为架桥机理。