星型聚丙烯酰胺的合成及其絮凝性能研究

采用过硫酸铵、亚硫酸钠/季戊四醇作为氧化还原引发体系,合成了星型聚丙烯酰胺,用1H NMR进行结构表征。考察了引发剂比例及用量、引发体系及反应温度、单体浓度及EDTA用量、尿素用量对星型聚丙烯酰胺特性粘数及除浊率的影响规律。分析了星型聚丙烯酰胺投加量对除浊率的影响,以及相同特性粘数星型聚丙烯酰胺与线性聚丙烯酰胺的除浊率对比。结果表明,所合成的聚丙烯酰胺为平均臂数为3.2的星型聚丙烯酰胺,当投加量为2 mg/L时,对粘土悬浊液的除浊率可达到88%以上,相同特性粘数星型聚丙烯酰胺比线型聚丙烯酰胺具有更高的除浊率。

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。

星型疏水缔合聚丙烯酰胺的研究 Ⅰ.疏水单体含量对其水溶液性质的影响

以叔胺化星型聚酰胺基为核、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(ODAC)为疏水单体,通过光引发自由基聚合法合成了一系列不同ODAC含量的星型疏水缔合聚丙烯酰胺(sHMPAM);考察了ODAC含量对SHMPAM溶液的抗温性、抗盐性、过滤性、吸附性和抗剪切性能的影响。实验结果表明,在模拟油田地层水中,随ODAC含量的增加,SHMPAM溶液的临界缔合浓度减小;ODAC含量较高的SHMPAM溶液对温度有较强的敏感性;随矿化度的增加,不同ODAC含量的SHMPAM溶液的黏度均呈现下降—增加—下降的趋势;SHMPAM溶液通过1.2μm微孔滤膜时均表现出良好的过滤性;在石英砂表面的吸附曲线基本符合Langmuir等温吸附规律;经高速剪切后,不同ODAC含量的SHMPAM溶液表观黏度的保黏率均超过25%,具有一定的抗剪切性。