模板存在下新型結(jié)構(gòu)聚合物驅(qū)油劑的設(shè)計(jì)合成.pdf

1、根據(jù)聚合物分子設(shè)計(jì)理論,從聚合物化學(xué)組成、合成方法等方面著手,采用模板存在下丙烯酰胺與其它功能性單體共聚合方法研制出了用于三次采油的新型具有高黏彈性高相對分子質(zhì)量的新型耐溫耐鹽聚合物驅(qū)油劑,研究了陽離子聚合物模板及其它因素對共聚合反應(yīng)的影響,并對此類新型聚合物驅(qū)油劑特殊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和溶液性能測試,如下.分別以二甲基烯丙基胺和烯丙基胺為原料,合成了陽離子單體二甲基烯丙基氯化銨和烯丙基氯化銨,并通過IR手段對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征:分別對其合

2、成工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化:當(dāng)反應(yīng)體系溫度為10℃,反應(yīng)時(shí)間為2h,二甲基烯丙基胺與鹽酸摩爾比為1.0:1.1時(shí),二甲基烯丙基氯化銨單體產(chǎn)率最高,為37.6﹪；當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為5h,反應(yīng)溫度為8℃,烯丙基胺與鹽酸的摩爾比為1.0:1.1時(shí),烯丙基氯化銨的產(chǎn)率最高,達(dá)到了91.6﹪. 分別引發(fā)聚合陽離子單體二甲基烯丙基氯化銨和烯丙基氯化銨,得到陽離子聚合物聚二甲基烯丙基氯化銨和聚烯丙基氯化銨,并通過IR、<'1>H NMR.以及<'13>C

3、 NMR對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；分別對其聚合工藝條件進(jìn)行優(yōu)化:當(dāng)二甲基烯丙基氯化銨的質(zhì)量濃度為60﹪,助劑乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)濃度為100mg/L,引發(fā)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8﹪時(shí),可制得特性黏數(shù)為3.337的聚二甲基烯丙基氯化銨；在聚合反應(yīng)時(shí)間為40h、聚合反應(yīng)溫度為50℃、引發(fā)劑質(zhì)量濃度為1.2﹪、助劑濃度為100mg/L的條件下,可制得特性黏數(shù)為3.401的聚烯丙基氯化銨. 在陽離子模板聚合物聚二二甲基烯丙基氯化銨(PD

4、MAAC)和聚烯丙基氯化銨(PAAC)存在條件下,引發(fā)丙烯酰胺(AM)與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚合反應(yīng),制得模板存在下的共聚合產(chǎn)物P(AM/AMPS/PDMAAC)、P(AM/AMPS/PAAC)、P(AM/AMPS).分別在兩種不同的陽離子模板存在條件下,研究了共聚合產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響因素,并通過正交優(yōu)化得出共聚合反應(yīng)中各因素對產(chǎn)物特性黏數(shù)的優(yōu)化條件,初始單體質(zhì)量濃度=20﹪:[模板]/[AMPS]=1.0/1.

5、0；共聚單體配比:n(AM)/n(AMPS)=4/1；引發(fā)劑濃度=75mg/L；體系pH=8:聚合反應(yīng)溫度t=5℃；尿素濃度=100mg/L；絡(luò)合劑濃度=200mg/L:乳化劑濃度=200mg/L:鏈轉(zhuǎn)移劑甲酸鈉濃度=100mg/L. 模板共聚合產(chǎn)物的耐溫性能優(yōu)越,90℃時(shí),除去模板前后的聚合物的黏度保留率分別為30℃時(shí)的69.37﹪和73.39﹪；其長期熱老化后的黏度保持率達(dá)到12.69﹪和17.65﹪；聚合物對鈉離子(氯化鈉