耐溫抗鹽聚丙烯酰胺的合成、表征及性能研究.pdf

1、聚丙烯酰胺(PAM)作為增稠劑被廣泛用作三次采油的驅替劑,提高其耐溫、耐鹽和抗剪切能力是聚丙烯酰胺驅劑改進的重要方向.其中超高分子量水解聚丙烯酰胺(HPAM)和疏水改性聚丙烯酰胺是當前耐溫耐鹽聚丙烯酰胺驅劑應用與研究的主要品種.本文研究了超高分子量水解聚丙烯酰胺水解度和分子量的測定法,并對陽離子型疏水改性聚丙烯酰胺的合成與流變性能進行了研究. 本文合成了不同分子量的PAM及同一聚合度不同水解度h的HPAM.對比研究了指定pH值電

2、位滴定、電導滴定法測定HPAM水解度h的適用性.采用光散射法測定了PAM的分子量Mw,并測定了PAM及HPAM在30℃,1MNaC1-檸檬酸-K<,2>HPO<,4>溶液體系中的特性粘數(shù)[η].建立了在30℃,1M NaC1-檸檬酸-K<,2>HPO<,4>溶液體系中PAM分子量Mw:3.75<'*>10<'6>-20.4<'*>10<'6>的MHS方程: [η]-5.987<'*>10<'-3>M<'0.7833><,w>

3、 及HPAM的[η]與母體PAM分子量Mw:3.75<'*>10<'6>-16.1<'*>10<'6>,h:0-40 mol﹪的條件下的MHS方程: [η]=3.54×10<'-3>M<'0.8196><,w>+5.175×10.4<'-4>(1-h<'1/2>)h·M<'1.027><,w> 研究表明,第一個方程與國標GB 12005.1-89相符合,誤差不超過10﹪；后一個方程具有良好的理論基礎,有良好的精度和較

4、寬的適用范圍,誤差一般在15﹪之內(nèi),尤其對于水解度在4-35﹪之間的HPAM,誤差一般在10﹪之內(nèi). 其中,對于中高或低分子量的PAM及HPAM的[η],可以采用Huggins、Kraemer方程來求取,剪切速率對Huggins參數(shù)KH及Kraemer參數(shù)K<,k>幾乎沒有影響；而對于超高分子量的PAM和HPAM的[η],可以采用Schulz-Blaschke或者Huggins方程之一來求取,出現(xiàn)K<,k>>>KH≈Ks≈0是由

5、于高剪切速率的緣故. 以甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DM)的長鏈烷基季銨鹽DMAC8、DMAC<,12>和DMAC<,16>與丙烯酰胺共聚合成了不同碳鏈長度、不同疏水基含量的高分子量陽離子型疏水改性聚丙烯酰胺(CHMPAM),研究了疏水基結構、含量及第三共聚單體用量對CHMPAM溶解性、水溶液流變行為的影響.實驗表明,十六烷基季銨化單體DMAC<,16>合成的CHMPAM溶解性較差,辛烷季銨化單體DMAC<,8>合成的CHMPAM疏