RADICAL GRAFTING REACTIONS ONTO STARCH AND OTHER WATER-SOLUBLE COPOLYMERS IN ISOLATED GEL DROPLETS

A novel radical grafting copolymerization process has been designed for water-soluble polymers which avoids the problems of conducting grafting reactions in highly viscous polymerization media. A variety of water-soluble graft copolymers having starch or dextran as the backbone chain with grafted side chains of polyacrylamide (—AM—), poly (acrylic acid ) (—AA—), poly (acrylamide-co-acrylic acid) (—AM—NH_4AA—) or poly ( acrylamide-co-2-acryiamido-2-methyl-l-propanesulphinic acid) (—AM—AMPS—) have been synthesized in gel droplets using aceric sulphate redox initiator, and their properties compared. The reaction conditions were optimized taking into account reaction kinetic data and the observed properties of the products produced under different reaction conditions. The effects of the ratios of [backbone]/[graft monomer], [ AM]/[ AA]/[AMPS] , [Ce^(4+)]/[ S_2O_8=] and pH value on the reaction rate , conversion, grafting degree, grafted chain length and the product molecular weight have been investigated.

淀粉接枝聚丙烯酰胺凝胶的流变性能

为了克服以聚丙烯酰胺作为主剂制备凝胶类调剖堵水剂时溶液黏度大不易泵入、易被剪切等缺陷,采用羟丙基淀粉(HPS)接枝的方法改善了聚丙烯酰胺强凝胶的性能,利用HAAKE流变仪及ESEM研究了凝胶的流变性能与微观结构,考察了主剂(丙烯酰胺(AM)+HPS)含量、AM/HPS质量比、交联剂浓度和纳米级SiO2浓度对凝胶流变性的影响。结果表明:随主剂含量与AM/HPS质量比增大,凝胶体系弹性模量和黏性模量增大,屈服应力也增大,柔量减小,形变幅度减小,回复率增大;随着交联剂浓度增大,凝胶强度先增强后减弱,屈服应力渐增;加入纳米级SiO2有利于增强凝胶的强度、弹性及屈服应力;ESEM测试结果表明,加入羟丙基淀粉与纳米级SiO2后的凝胶可观测到致密的三维网络结构,可能是凝胶强度增强的原因。

淀粉接枝/硅酸钠复合凝胶体系的制备及封堵性能评价

对淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚反应进行了研究,确定了反应条件后,再加入硅酸钠-USC(成胶控制剂)溶液,反应10 h后最终形成了一种有机-无机复合凝胶。流变性实验结果表明,体系中加入硅酸钠后,其储能模量和耗损模量均大于原接枝体系。相同条件下,复合凝胶材料的柔量低于淀粉接枝体系,即其形变能力较差;随着温度的增加,复合凝胶的柔量降低,体系的形变能力随温度变化较敏感。封堵实验结果表明,不加硅酸钠的接枝共聚物对填砂管的封堵率达到97%,而复合凝胶材料的封堵率达到99.9%。这是由于硅酸钠凝胶的存在,增加了凝胶自身强度,生成的凝胶与岩石颗粒有一定的粘接力,从而明显提高了体系的封堵强度。

小麦淀粉制备高凝胶强度高吸水树脂的工艺研究

以小麦淀粉为原料,采用水溶液聚合法与丙烯酸接枝共聚制备具有较高凝胶强度的高吸水树脂,考察了N,N-亚甲基双丙烯酰胺、高岭土和顺丁烯二酸用量对高吸水树脂凝胶强度的影响。研究表明:N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为0.11%时,树脂凝胶强度是210g/cm2;高岭土用量为10%时,树脂凝胶强度是255g/cm2;顺丁烯二酸用量20%时,树脂凝胶强度为193g/cm2。

对天然高分子改性淀粉调剖剂的合成研究

目前,我国注水开发油田综合含水量不断升高,聚丙烯酰胺(HPAM)类堵水调剖剂用量逐渐增大或效果变差,研究得也较多。但天然高分子改性淀粉聚合物凝胶类调剖剂研究得相对较少。为了开发价廉、性能优越的调剖堵水剂,本文从性能和结构设计出发,将本身具有链刚性环状结构的玉米淀粉与丙稀酰胺(AM)、丙稀酸(AA)接枝共聚,制得天然高分子改性淀粉调剖主剂,再将其与酚醛树脂交联形成改性淀粉聚合物凝胶类调剖剂。