聚丙烯酰胺類疏水締合聚合物的合成與表征.pdf

1、聚丙烯酰胺(PAM)是一種水溶性聚合物，在油田上的應用十分廣泛。其中疏水締合水溶性聚丙烯酰胺是目前聚丙烯酰胺類聚合物的主要發(fā)展趨勢。本文同時考慮兩性單體和疏水單體對聚合物的影響，將丙烯酰胺分別與兩性單體和疏水單體進行共聚，合成了三類新型丙烯酰胺類疏水締合水溶性聚合物，并主要研究不同因素對聚合物溶液聚集行為的影響及其應用性能。
　　1、采用膠束聚合法，以丙烯酰胺(AM)、兩性單體甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基丙磺酸鹽(DMCPS)

2、及疏水單體甲基苯乙烯(α-MSt)為原料，以十二烷基硫酸鈉(SDS)為乳化劑，制備一系列兩性疏水改性水溶性共聚物PADM，并利用紅外光譜、核磁共振、元素分析、靜態(tài)光散射進行了結構分析。通過表面張力、熒光光譜、共振散射法、動態(tài)光散射法手段對PADM溶液的聚集行為進行了深入研究，并重點探究了濃度、溫度、無機鹽種類及濃度對PADM分子在溶液中的聚集行為的影響。實驗結果表明:PADM具有較好的水溶解性、表面活性，同時具有良好的疏水締合能力，且其

3、臨界締合濃度為0.1mg·mL-1，溫度、外加鹽均會對其聚集行為產(chǎn)生影響。由于PADM結構中存在苯環(huán)結構，因此無需外加探針便可通過熒光光譜法分析PADM在水溶液中的聚集行為，使得測試更加便捷。此外PADM在高剪切速率和高溫下仍具有較好的粘度保留率，測試表明兩性單體DMCPS以及具有剛性結構的α-MSt單體的加入使得PADM具有良好的耐溫抗鹽性能。
　　2、采用無皂乳液聚合法，以丙烯酰胺(AM)、兩性單體甲基丙烯酰氧乙基-N，N-二

4、甲基丙磺酸鹽(DMCPS)與帶有PEO長鏈的二十二烷基封端的丙烯酸酯新型大分子單體二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)為原料，在KPS/NaHSO3/AIBA·2HCl組成的混合型引發(fā)劑作用下共聚，制備一系列具有超長疏水長鏈的兩性水溶性聚合物PADB。利用FT-IR、1H-NMR、元素分析、靜態(tài)光散射對其結構進行了分析，并通過表/界面張力、紫外光譜、熒光光譜、共振散射法、動態(tài)光散射法手段對PADB的溶液聚集行為進行了深入研究。最后

5、重點研究了PADB的乳化能力、潤濕性以及稠油乳化降粘性質(zhì)。實驗結果表明:PADB結構中含有較長的疏水長鏈，本身可以形成單分子膠束，降低表面張力和界面張力的水平有限。由于單體BEM具有碳22長鏈，因此PADB在水溶液中具有較強的分子內(nèi)疏水締合作用，同時由于單體DMCPS帶有相反電荷，PADB在外加鹽的作用下，分子間相互作用由分子內(nèi)締合轉變?yōu)榉肿娱g締合。此外應用性能方面的測試表明當PADB濃度達到1.5 g/L以上時，原油乳狀液為水包油型，

6、PADB具有較好的原油潤濕性，并可以起到很好的稠油乳化降粘的效果。
　　3、通過無皂乳液聚合法，以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸鈉(NaAA)以及具有表面活性的疏水單體BEM為原料，共聚合成一系列新型的具有超長鏈的疏水改性部分水解聚丙烯酰胺共聚物PAAB。通過紅外光譜、核磁共振等表征了其結構，并通過動態(tài)光散射、共振光散射手段深入研究了PAAB在水溶液和鹽水中微觀聚集形態(tài)。此外還通過乳化降粘性質(zhì)的研究拓寬了其應用價值。結果表明:由于長鏈疏