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疏水缔合水溶性聚合物的合成及其性能研究

齐从丽  
【摘要】:针对油田广泛应用的聚丙烯酰胺抗温、抗盐、抗剪切性较差的问题,本文以丙烯酰胺为主体,将其与自己制备的三种疏水单体共聚,研制出一种抗温、抗盐、抗剪切,具有一定盐增稠、热增稠性能的新型疏水缔合水溶性聚合物。 通过酸醇直接酯化反应研制合成了三种疏水单体,并确定了其最适宜的酯化条件。采用胶束共聚合法,使其与丙烯酰胺共聚,制备出三类疏水缔合水溶性共聚物。详细分析和讨论了反应条件对共聚物水溶液表观粘度的影响,确定了其最佳合成条件。用红外光谱对疏水单体和聚合物进行了表征,确定了其分子结构。对疏水缔合水溶性聚合物的溶液性质进行了研究,考察了浓度、疏水单体含量及疏水链长短、盐、温度、剪切速率对三类疏水缔合水溶性聚合物的溶液性质的影响。实验结果表明,疏水缔合聚合物溶液表观粘度随聚合物浓度增加而升高的过程中出现了一个临界缔合浓度,在此浓度以上,由于共聚物分子间形成了分子间缔合,使溶液性质发生了很大变化,表现出明显的抗盐、抗温、抗剪切性能。而且,在合成的三类疏水缔合聚合物中,丙烯酰胺-丙烯酸正十二烷基酯(AMA_(12))系列疏水缔合聚合物溶液的抗温、抗盐、抗剪切性能最好,这是由于该系列疏水缔合聚合物中的疏水链最长,疏水缔合作用最强。通过考察表面活性剂对疏水缔合聚合物溶液表观粘度的影响发现,加入适量的表面活性剂可使疏水缔合聚合物溶液粘度大幅度提高。


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