预交联聚丙烯酰胺分散体系的制备及封堵性能

采用水介质分散聚合方法制备了预交联聚丙烯酰胺分散体系(PCPD),对其基本物性及微观形态进行了观测。采用微孔滤膜过滤方法考察了PCPD浓度、放置时间、温度、盐的种类和浓度等因素对其封堵性能的影响。结果表明,PCPD中交联聚合物线团尺寸为100～300 nm;质量浓度为100 mg/L的PCPD在50 kPa压力下可对1.2μm的混合纤维素酯膜形成有效封堵。随着PCPD质量浓度的增加,单位体积内交联聚合物分子数目逐渐增多,封堵能力逐渐增强;PCPD的封堵能力随放置时间的延长略有降低;在较高的温度下,预交联聚丙烯酰胺易发生降解,封堵能力下降;PCPD具有很好的抗一价盐的能力。

预交联聚丙烯酰胺分散体系的制备及封堵特性评价

以高浓度的盐水为分散相,通过分散聚合方法制备了预交联聚丙烯酰胺分散体系(PCPD),并通过微孔滤膜渗流装置考察了PCPD浓度、交联比、放置温度和盐浓度对该体系封堵性能的影响。结果表明,质量浓度150mg/L的PCPD在压力50kPa下对孔径1.2μm微孔滤膜的封堵效果良好;PCPD的封堵能力与其浓度成正比,与交联比成反比;体系具有良好的稳定性,在45℃下放置30d或者在90℃下放置15d,均可对微孔滤膜形成有效封堵;PCPD具有良好的抗二价盐能力。

聚丙烯酰胺/醋酸铬与聚丙烯酰胺/酚醛胶态分散凝胶的纳米颗粒自组织分形结构

采用原子力显微镜 ,分别对无机交联体系聚丙烯酰胺 Cr3+ 和有机交联体系聚丙烯酰胺 酚醛胶态分散凝胶的微观结构进行了显微图像分析 .发现无论是在有机还是无机交联体系中 ,也无论聚丙烯酰胺和交联剂浓度如何变化 ,在微米尺度上最终形成的都是具有自相似性的树枝状分形图像 ,在更小尺度上则发现单个小树杈分形体都是由纳米级的颗粒紧密堆积而成 .在所研究的胶态分散凝胶体系中 ,树枝状分形结构的形成及其具体的形态取决于聚丙烯酰胺的浓度 ,而交联剂的有无及其多少只对树枝状凝胶分形的几何形态产生一定影响 .实验结果还表明纳米级 (≤ 10 0nm)的胶体颗粒构成的分形结构的凝胶其弹性模量G′比微米级的高出一个数量级 .且粒子尺度越小 。

盐浓度对交联聚合物线团形态的影响

用核孔膜过滤法 (过滤体积对过滤时间作图 )、动态光散射法 (DLS)和扫描电镜法 (SEM )研究了交联反应前后盐 (NaCl)浓度变化对低浓度HPAM与AlCit形成的交联聚合物溶液 (LPS)中交联聚合物线团 (LPC)形态的影响。所用HPAM相对分子质量 1.1× 10 7～ 1.4× 10 7,LPS中HPAM与Al的质量比 2 0∶1,HPAM浓度 0 .1或 0 .2 g/L ,交联反应温度 40℃ ,时间 7天。实验结果表明 :①LPC的平均水力半径Rh(DLS测定值 )随交联反应时盐浓度的增大先减小后增大 ,盐浓度由 0 .5 g/L增加到 2 g/L时Rh 由 45 0nm迅速减小到 2 5 0nm ,盐浓度增加到 2 0 g/L时Rh达到最小值 16 0nm ,此后随盐浓度的继续增加Rh 有所增大 ;盐浓度 0 .5和 2 .0 g/L时Rh 的SEM测定值分别为45 0和 2 5 0nm ,与DLS结果一致。②交联反应完成后改变LPS的盐浓度 ,也可改变LPC的Rh 值 ,但改变幅度较小 ;盐浓度 0 .5 g/L时形成的LPS ,当盐浓度增加至 2 g/L时 ,Rh 值由 45 0nm减小至 35 9nm ,大于盐浓度 2 g/L时形成的LPS的Rh 值 (2 46nm) ;盐浓度 2 g/L时形成的LPS ,当盐浓度减少至 0 .5 g/L时 ,Rh 值由 2 46nm增大至32 6nm ,小于盐浓度 0 .5g/L时形成的LPS的Rh 值 (4 5 0nm)。用盐浓度改变引起LPC水化层厚度改变 ,线团收缩或舒张解释盐浓度改变时Rh 测定值的?