溶液中不同的醇及不同水解度聚丙烯酰胺與瓜爾膠高分子之間的相互作用.pdf

1、瓜爾膠高分子是從兩種豆科植物中提取得到的環(huán)境友好的天然高分子，分子結(jié)構(gòu)中甘露糖以1，4-苷鍵相連形成主鏈，半乳甘露糖以1，6-苷鍵和主鏈相連，半乳甘露糖與甘露糖的比值接近與1比2。由于瓜爾膠高分子中含有很多的羥基，具有良好的水溶性和可交聯(lián)特性，因此在石油鉆采、醫(yī)藥、化妝品、紡織印染、采礦選礦、食品等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。考慮到半乳甘露糖基團在主鏈上呈隨機分布，在含半乳甘露糖比較少的分子鏈段，分子間以及分子內(nèi)氫鍵作用強烈，由此制約了瓜爾

2、膠高分子的溶解性能和增稠效率。如何對瓜爾膠高分子鏈進行分子設(shè)計和修飾，提高其溶解性能和增稠效率一直是備受關(guān)注的問題之一。本文將不同的醇和聚丙烯酰胺溶解到瓜爾膠高分子水溶液中，期待通過引入醇類分子或者聚丙烯酰胺高分子與瓜爾膠高分子之間相互作用來提高瓜爾膠高分子的溶解性能、增稠效率和使用范圍。取得的實驗結(jié)果如下：
　　 1. 通過測定異丙醇和乙二醇對瓜爾膠高分子水溶液黏度的影響，發(fā)現(xiàn)隨著異丙醇的加入，瓜爾膠高分子水溶液的特性黏數(shù)逐漸

3、減小，Huggins相互作用參數(shù)會逐漸增加；與此相反，隨著乙二醇的加入，瓜爾膠高分子水溶液的特性黏數(shù)逐漸增加，Huggins相互作用參數(shù)卻逐漸減小。醇和瓜爾膠高分子之間締合導致高分子鏈疏水性質(zhì)和空間位阻效應(yīng)的改變，是異丙醇和乙二醇對瓜爾膠高分子水溶液黏度行為影響顯著不同的根本原因。
　　 2. 通過測定不同水解度聚丙烯酰胺對瓜爾膠水溶液黏度的影響，發(fā)現(xiàn)HPAM大分子與瓜爾膠大分子摩爾比為1:1時，體系粘度最大，且這個最大值不隨H

4、PAM水解度的變化而變化，在一定的剪切速率范圍內(nèi)，也不隨著剪切速率的變化而變化。這是由于，當HPAM加到瓜爾膠水溶液體系中，兩種大分子互相纏結(jié)，相互作用，形成了類似梯形結(jié)構(gòu)的互穿網(wǎng)絡(luò)，在此結(jié)構(gòu)中，分子間的氫鍵隨著剪切速率的不斷增大，迅速的解離再形成，因此體系能夠較好的保持高粘度狀態(tài)。
　　 3.將以上的實驗結(jié)果運用到實際的油田高溫壓裂液的研發(fā)當中，并加入一定的助劑，得到了豐富的實驗結(jié)果，探索出一種符合要求的耐高溫壓裂液體系，即在