聚丙烯酰胺交聯(lián)微球的制備及性能研究.pdf

1、聚丙烯酰胺（PAM）凝膠是目前堵水、調剖過程中最主要的高分子助劑，但隨著我國石油開采程度的不斷加深，各大油田的油層不均勻性不斷擴大，傳統(tǒng)的聚丙烯酰胺凝膠已無法滿足油田開發(fā)的要求，研發(fā)可深度堵水調剖的堵水劑顯得尤為迫切。
　　本文以丙烯酰胺與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)為單體，以穩(wěn)定交聯(lián)劑與不穩(wěn)定交聯(lián)劑復合，經反相細乳液法和反相懸浮聚合法合成了不同粒度的丙烯酰胺基復合交聯(lián)微球，并探討了其延緩溶脹特性及控制方法，以及微球水

2、凝膠增韌方法。
　　首先通過叔胺與鹵代物季銨化反應，制備得到了三種季銨鹽交聯(lián)劑，分別為N, N’-乙二醇二乙酸酯基雙[(3-丙烯酰胺丙基)二甲基溴化銨](BEBC)、N, N’-丁撐基雙[(2-丙烯酰氧乙基)二甲基溴化銨](BQAEC)和N, N’-丁撐基雙[(3-丙烯酰胺丙基)二甲基溴化銨](QAAC)。以此三種季銨鹽與N, N-亞甲基雙丙烯酰胺(Bis)和四甘醇雙丙烯酸酯(TEGDA)為交聯(lián)劑，分別合成的聚丙烯酰胺水凝膠的水解

3、穩(wěn)定性表明各交聯(lián)劑的水解速率呈如下順序：BEBC>BQAEC>TEGDA>>QAAC≈Bis。
　　以 BQAEC/Bis為交聯(lián)劑，通過反相細乳液聚合制備了聚丙烯酰胺亞微米級交聯(lián)微球PAMSMM，粒徑在300 nm~500 nm。通過黏度、透光率和溶脹度表征了微球的溶脹動力學，結果表明以BQAEC為交聯(lián)劑的微球具有明顯的延時溶脹特性，其溶脹速率取決于BQAEC的含量、Bis的含量、pH、溫度等。BQAEC的水解速率隨pH值下降而減

4、小，在弱酸性條件下水解速度最慢。
　　以BQAEC/QAAC為交聯(lián)劑，引入聚乙烯醇（PVA），通過反相懸浮聚合制備了微米級的PAM/PVA復合交聯(lián)半互穿（SIPN）微球，微球粒徑在10μm~150μm之間，并可通過調節(jié)復合分散劑配比、乳化劑用量、PVA用量調控微球的尺寸；復合交聯(lián)微球具有延時溶脹特性，通過BQAEC的用量可調節(jié)微球溶脹速率， QAAC和PVA用量調節(jié)微球平衡溶脹度；半互穿網絡提高了微球的力學性能，楊氏模量增大3倍，