联系我们 / Contact

  • 山东东达聚合物有限公司
  • 联系人:王经理
  • 电 话:0533-8299008
  • 手 机:13280657534 15564462387
  • 传 真:0533-8299009
  • 邮 箱:sddachina@163.com
  • 网 址:http://www.sdpamchina.com/
  • 地 址:山东省淄博市周村区开发区工业园16号

长脂肪链改性疏水缔合聚丙烯酰胺驱油剂的制备与性能

发布日期:2015-04-10 00:21:24
疏水缔合聚丙烯酰胺  
    聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的黏度,改善驱替液的流度比,提高驱替效率和波及体积,从而达到提高采收率的目的, 在三次采油中潜力巨大、前景广阔m。其屮,聚丙烯酰胺类驱油剂是主要品种,但在实际使用中存 在许多不足,主要是聚合物的耐温;抗盐、抗剪切 能力差。疏水缔合聚丙烯酰胺驱油剂近 年来引起人们的重视,在聚丙烯酰胺分子链中引 人带有十八个碳的长脂肪链后,具有更低的内聚 能密度和表面能,其疏水缔合作用比碳氢链更强, 具有更好的增黏、抗盐和耐温性能。
  
  笔者采用丙烯酸十八酯(ODA)为疏水单体, 与丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰 胺(AM)及丙烯酸(AA)共聚,合成了带疏水性的 长脂肪链的四元疏水缔合共聚物(PAMBA),考 察了其耐盐性、耐温性及耐剪切性能。
  
  1实验部分1.1主要原料及仪器AM、AA,分析纯,天津市科密欧化学试剂有 限公司;ODA,化学纯,郑州盛龙化工有限公司; AMPS,分析纯,北京瑞博龙石油科技发展有限公 司;氨水,质量分数25. 0%,分析纯,西安三浦精 细化工厂;过硫酸钾,分析纯,天津市化学试剂六 厂;亚硫酸氢钠,分析纯,天津市登峰化学品有限 公司产品;去离子水。对比用PAM,自制,M、v =78X10、EQUINX55红夕卜光谱仪(KBr压片法),德国 布鲁克公司;Rigaku (日本理学)D/max-2200pc 型X射线衍射仪,实验条件;CukVX40mA,扫描速度16(°)/min,采样宽度0. 02%Q500 热重分析仪,实验条件:试样量1〇〜15 mg,氮气 氛围,升温速率10 °C/min,美国TA公司;NDJ- 79型旋转黏度计。
  
  1.2共聚物的制备将八]^、00八、众八、人1\^3、氨水和去离子水, 加入三口烧瓶,搅拌并通氮驱氧30 mhi,升温,加 入过硫酸钾和亚硫酸氢钠引发聚合,AMPS质量 分数为15%、AA质量分数为8%、引发剂与单体 质量比为0.3%、ODA用量为0.6%。保温反应 5〜9 h,得到共聚物(PAMBA),用无水乙醇沉淀 洗涤2〜3次,沉淀物在真空干燥箱中(80 T:)干燥后放人保干器中备用。对比用PAM,合成过程 中ODA用量为0。
  
  2结果与讨论 2.1产物的表征 2. 1.1红外光谱图1为PAMBA的红外光谱。图1中 3 300〜3 500 cm-1为N—H的伸缩轉动峰。此 夕卜,0— H的伸缩振动发生在高于3 000 cm-1处, 这两个吸收带重叠带来的组合。2 854 cnT1和 2 926 cm__]为一CH2的对称伸缩振动和不对称伸 缩振动。1 661 cm 1处为0=0的特征峰。1 187 cm-1处为丙烯酸十八酯中C一0—C不对称伸缩 振动。1 380 cm_l是一 CH3的弯曲振动吸收峰。 1 116, 1 042 cnT1处为 S03对称和非对称伸缩 振动峰。1 408, 1 558 为 COO的对称和 非对称伸缩振动。图1显示了 AM,AMPS,AA 和ODA等单体聚合后的特征峰,此外,在1 695〜 1 630 cm_1处未出现C=C的特征峰,表明各种单 体完全聚合。
  
  2.1.2 X射线衍射图2为PAMBA的X射线衍射谱。从图2 可以看出,在20为20°附近出现衍射峰的峰形较 宽成馒头峰,而且峰线是不光滑的,这些是由此聚 合物的非晶相引起的。但在馒头峰包上出现了明 显的尖峰,说明聚合物里面有晶相存在。表明聚 合物结构中有一定的晶休构型对聚合物的无定形 起着补强作用。
  
  2.1.3热重分析图3为PAMBA的热重分析曲线。从图3 可以看出,当温度上升到120 °C后,聚合物失重 8,41%;当温度上升到300 °C后,聚合物又失重 28. 08%;当温度h升到350 °C后,聚合物再失重 49. 38%;当温度上升到450 °C后,聚合物基本热分解完毕,说明PAMBA热稳定性良好。
  
  2.2性能测试 2.2.1 耐盐性图4为NaCl质量浓度为2%下的流变曲线。 从图4可以看出,无机盐对聚合物的黏度影响较 大,未改性的PAM在盐溶液体系中,随剪切速率 的增加迅速下降;而改性后的PAMBA能保持较 高的表观黏度,说明PAMBA的抗盐性能较 PAM有很大的提高。这是因为改性体系中存在 长脂肪链的疏水缔合力较强,同时含有耐盐性的 阴离子磺酸基,使其抗盐性能明显提高。
  
  看出,在60 °C,表观黏度均随剪切速率的增加迅 速下降,而改性后的PAMBA与未改性的PAM 相比能保持较高的表观黏度,说明PAMBA的抗 温性能较PAM有很大的提高。这是因为改性体 系中存在的长脂肪链疏水缔合能力较强,同时含 有耐温性的阴离子磺酸基,使其抗盐性能明显提 高。这说明与未改性的PAM相比,PAMBA具 有良好的耐温性能。与市场上通用驱油剂相 比,耐温性能优异。
  
  2.2.3抗剪切性图6为不同剪切时间下的流变曲线。未改性 和改性的聚丙烯酰胺体系的表观黏度均随着剪切 时间的延长而下降,未改性的PAM随剪切而迅 速下降,在剪切时间约10 min后表观黏度趋于平 稳,即达到平衡黏度;而改性后的PAMBA在高 剪切速率(1 850 s—1)下,开始的一良时间表观黏 度基本保持不变,在剪切25 min后表面黏度才开 始持续下降,到45 min后达到平衡,但始终高于 未改性的PAM的表观黏度值。充分表明了 PAMBA有良好的耐剪切性。
  
  50 -_PAMBA0102030405060剪切时间/min图6不同剪切时间下的流变曲线3结论以ODA、AM、AMPS和AA通过自由基聚 合法制备了长脂肪链改性疏水缔合聚丙烯酰胺 (PAMBA)。此共聚物在水溶液中存在强烈的分 子间疏水缔合作用。PAMBA具有长脂肪链和阴 离子磺酸基,因此具有更低的内聚能密度和表面 能,具有良好的抗盐性。和未改性PAM相比, PAMBA的耐温性和耐剪切性能明显提高。 PAMBA可作为一种新型驱油剂。
转载请注明:山东东达聚合物有限公司(http://www.sdpamchina.com/)