陽(yáng)離子型疏水締合聚合物的合成與性能研究.pdf

1、石油是21世紀(jì)最重要的一次能源之一，隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)于石油的需求量也是與日俱增。但常規(guī)石油資源有限，歷時(shí)幾十年的開(kāi)采，已經(jīng)逐漸枯竭，因此大量的稠油資源成為我們關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著采油技術(shù)的提高，稠油資源有望在能源中占據(jù)主導(dǎo)地位，緩解世界能源危機(jī)。
　　因?yàn)槌碛途哂懈哒扯?、高凝固點(diǎn)、流動(dòng)性差等特點(diǎn)，給稠油的開(kāi)采及運(yùn)輸工作帶來(lái)了極大困難。為了克服這些難題，目前面臨的最重要的工作就是對(duì)稠油進(jìn)行降粘。常用的降粘技術(shù)有:稀釋降粘法、加熱

2、降粘法、乳化降粘法和油溶性降粘劑降粘法等。其中水溶性乳化降粘由于效果明顯、成本低和工藝簡(jiǎn)單而備受關(guān)注及廣泛應(yīng)用。
　　本文的工作主要研究陽(yáng)離子型疏水締合聚合物的合成及表征，共聚物溶液的聚集行為及其稠油降粘性能。
　　1.通過(guò)N-（3-二甲氨基丙基）丙烯酰胺和溴代十六烷季銨化反應(yīng)合成了陽(yáng)離子單體N-(3-丙烯酰胺丙基)N，N-二甲基N-十六烷基溴化銨(DMPHDBA)，然后將其與丙烯酰胺(AM)、N-丙烯酰胺嗎啉(ACMO)自

3、由基共聚，合成了9種單體比例不同的共聚物，并通過(guò)核磁共振、紅外光譜等手段對(duì)共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，用動(dòng)態(tài)光散射研究了共聚物在水溶液中的聚集行為。通過(guò)界面張力、接觸角研究了共聚物與原油之間的相互作用，考察了共聚物與稠油組成乳液的穩(wěn)定性和粘度變化。聚合物結(jié)構(gòu)中陽(yáng)離子單體DMPHDBA的引入，使得共聚物具有一定的乳化性能，而單體ACMO的引入，加強(qiáng)了聚合物與稠油組分之間的相互作用，有利于提高油水乳液穩(wěn)定性，大大降低了稠油粘度。
　　2.

4、通過(guò)N,N-二甲基十二胺和4-乙烯基芐氯季銨化反應(yīng)合成了陽(yáng)離子單體4-乙烯基芐基十二烷基二甲基氯化銨(VBDDMAC)，然后將其與丙烯酰胺(AM)、N-丙烯酰胺嗎啉(ACMO)自由基共聚，合成了8種單體比例不同的共聚物，用核磁共振、紅外光譜等對(duì)共聚物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，用共振光散射對(duì)共聚物在水溶液中的聚集行為進(jìn)行了考察。此外，通過(guò)界面張力和接觸角研究了共聚物與原油之間的相互作用，考察了共聚物對(duì)稠油的降粘性能，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)離子單體VBDDMAC和A

5、CMO的引入，使得共聚物具有一定的自乳化性能，對(duì)稠油有較好的降粘效果。
　　3.通過(guò)N，N-二甲基十二胺和烯丙基氯季銨化反應(yīng)合成了陽(yáng)離子單體烯丙基十二烷基二甲基氯化銨(ADDMAC)，然后將其與丙烯酰胺(AM)、二十二烷基聚氧乙烯基醚甲基丙烯酸酯(BEM)自由基共聚，合成了不同單體比例的共聚物，用核磁共振、紅外光譜、動(dòng)態(tài)光散射、共振光散射、熒光光譜、接觸角等手段對(duì)共聚物的結(jié)構(gòu)和共聚物在水溶液中的聚集行為進(jìn)行了研究。此外，考察了共聚

6、物對(duì)稠油的降粘性能，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)離子單體ADDMAC及單體BEM均可使聚合物具有一定的乳化性能，而單體中的長(zhǎng)疏水烷基鏈?zhǔn)沟镁酆衔锞哂惺杷喓献饔茫@都加強(qiáng)了與稠油的相互作用，降低了稠油粘度。
　　4.設(shè)計(jì)合成陽(yáng)離子單體環(huán)氧丙基十二烷基二甲基氯化銨(EPDDMAC)，然后與黃原膠在堿性條件下進(jìn)行開(kāi)環(huán)醚化反應(yīng)，通過(guò)改變EPDDMAC的投料比，得到不同醚化度的改性黃原膠(XEAC)。通過(guò)核磁共振、紅外光譜、元素分析等對(duì)XEAC進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，用