聚丙烯酰胺共聚物微球的合成與性能研究.pdf

1、調(diào)剖堵水技術(shù)一直是油田改善注水開發(fā)效果、實(shí)現(xiàn)油藏增產(chǎn)的有效手段。對于調(diào)剖堵水而言，目前研究的熱點(diǎn)是深部調(diào)驅(qū)技術(shù)。聚合物微球是一類用途廣泛的吸水性樹脂，其化學(xué)組成主要以聚丙烯酰胺類材料為主，利用微球表面的酰胺類聚合物可在特定環(huán)境下溶脹、凝膠化從而在縫隙或孔喉處形成有效封堵，提高油田采油率。鑒于此，本論文采用分散聚合方法制備大粒徑核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酰胺共聚物微球，進(jìn)行制備方法及工藝條件的優(yōu)化研究，分析聚丙烯酰胺共聚物微球結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，并對實(shí)

2、際應(yīng)用性能進(jìn)行了室內(nèi)評(píng)價(jià)。
　　本文首先結(jié)合分散聚合法的特點(diǎn)，探索出一條制備聚丙烯酰胺共聚物微球的最優(yōu)路線，建立了兩步一鍋制備核殼結(jié)構(gòu)微球的工藝方法，即先通過分散聚合制備聚丙烯酰胺微球陽離子核芯，再控制反應(yīng)條件在核芯表面繼續(xù)反應(yīng)、生長微球陰離子殼層。在此基礎(chǔ)上，研究了單體濃度、引發(fā)劑濃度、交聯(lián)劑濃度、分散劑濃度、攪拌速度、溫度等工藝條件對微球粒徑、分散性和單體轉(zhuǎn)化率的影響，優(yōu)化了制備工藝條件。其次，通過旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)、元素分析儀、粒

3、度分析儀、光學(xué)顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）、透射電子顯微鏡（TEM）、熱重分析儀（TGA）等對樣品的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征，觀察并分析了聚丙烯酰胺共聚物微球尺寸、核殼結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成，以及微球在水環(huán)境條件下膨脹性能和穩(wěn)定性。結(jié)果表明，微球具有明顯核殼結(jié)構(gòu)和較好的球形度，同時(shí)粒徑分布均勻，尺寸在10~30μm之間，通過改變投料比能夠?qū)崿F(xiàn)對微球粒徑大小和核殼尺寸的有效控制；在60℃條件下，微球隨著吸水膨脹天數(shù)的增加，粒徑發(fā)生明顯