超高分子量聚丙烯酰胺的合成及其性能研究

【摘要】：本文主要研究了超高分子量聚丙烯酰胺，采用自行研制的双官能度引发剂组成的复合氧化还原引发体系引发AM聚合，优化聚合工艺条件为：AM浓度30%，双官能度引发剂浓度10mg/L，聚合温度6℃，偶氮化合物用量25mg/L，EDTA用量60mg/L，甲酸钠用量5mg/L，尿素用量400mg/L。优化聚合工艺条件具有很好的重现性，得到PAM平均相对分子质量高达3.0×107。采用微波水解工艺，对合成的PAM进行水解，优化水解工艺条件为：PAM浓度15%，微波反应器输出功率420W，水解时间8min，助溶剂NP-10用量100mg/L。优化的水解工艺条件重现性很好，得到的HPAM相对分子质量高达3.3×107，水解度达到设计要求。采用浓度为800mg/L合成的HPAM在人造非均质岩心上进行驱油性能评价，本研究合成的HPAM可提高采收率15%以上，与相同条件下的国产HPAM（DQ2500）相比，采收率提高幅度达到5%。 通过条件实验，确定合成超高相对分子质量阳离子聚丙烯酰胺的最优工艺参数为：引发剂浓度60mg/L（对单体），单体浓度为20%，pH值为8，引发温度为10℃，DA浓度为600mg/L，尿素浓度为100mg/L，EDTA浓度为100mg/L，Span-20浓度为100mg/L，AIBN浓度为80mg/L。对合成的超高分子量阳离子絮凝剂CPAM(AETMAC-AM)絮凝评价试验结果表明，絮凝效果显著优于目前国内广泛应用的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，与无机絮凝剂复配使用效果更佳。