关键词：
高分子化学
驱油剂
模板聚合
聚丙烯酰胺
特性黏数
摘要：
根据聚合物分子设计理论,从聚合物化学组成、合成方法等方面着手,采用模板存在下丙烯酰胺与其它功能性单体共聚合方法研制出了用于三次采油的新型具有高黏弹性高相对分子质量的新型耐温耐盐聚合物驱油剂,研究了阳离子聚合物模板及其它因素对共聚合反应的影响,并对此类新型聚合物驱油剂特殊的结构进行了表征和溶液性能测试,如下。
分别以二甲基烯丙基胺和烯丙基胺为原料,合成了阳离子单体二甲基烯丙基氯化铵和烯丙基氯化铵,并通过IR手段对其结构进行了表征;分别对其合成工艺条件进行了优化:当反应体系温度为10℃,反应时间为2h,二甲基烯丙基胺与盐酸摩尔比为1.0:1.1时,二甲基烯丙基氯化铵单体产率最高,为37.6%;当反应时间为5h,反应温度为8℃,烯丙基胺与盐酸的摩尔比为1.0:1.1时,烯丙基氯化铵的产率最高,达到了91.6%。
分别引发聚合阳离子单体二甲基烯丙基氯化铵和烯丙基氯化铵,得到阳离子聚合物聚二甲基烯丙基氯化铵和聚烯丙基氯化铵,并通过IR、1H NMR以及13C NMR对其结构进行了表征;分别对其聚合工艺条件进行优化:当二甲基烯丙基氯化铵的质量浓度为60%,助剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)浓度为100mg/L,引发剂的质量分数为0.8%时,可制得特性黏数为3.337的聚二甲基烯丙基氯化铵;在聚合反应时间为40h、聚合反应温度为50℃、引发剂质量浓度为1.2%、助剂浓度为100mg/L的条件下,可制得特性黏数为3.401的聚烯丙基氯化铵。
在阳离子模板聚合物聚二甲基烯丙基氯化铵(PDMAAC)和聚烯丙基氯化铵(PAAC)存在条件下,引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚合反应,制得模板存在下的共聚合产物P(AM/AMPS/PDMAAC)、P(AM/AMPS/PAAC)、P(AM/AMPS)。
分别在两种不同的阳离子模板存在条件下,研究了共聚合产物特性黏数的影响因素,并通过正交优化得出共聚合反应中各因素对产物特性黏数的优化条件,初始单体质量浓度=20%;[模板]/[AMPS]=1.0/1.0;共聚单体配比:n(AM)/n(AMPS)=4/1;引发剂浓度=75mg/L;体系pH=8;聚合反应温度t=5℃;尿素浓度=100mg/L;络合剂浓度=200mg/L;乳化剂浓度=200mg/L;链转移剂甲酸钠浓度=100mg/L。
模板共聚合产物的耐温性能优越,90℃时,除去模板前后的聚合物的黏度保留率分别为30℃时的69.37%和73.39%;其长期热老化后的黏度保持率达到12.69%和17.65%;聚合物对钠离子(氯化钠质量浓度最高达到10%)及钙离子(质量浓度最高为0.5%)的黏度保留率分别达到了27.8%、38.6%和24.18%、33.51%。
欢迎来到三峡大学图书馆！
