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(diào)剖過程中最主要的高分子助劑，但隨著我國(guó)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(kuò)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(diào)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(fù)合，經(jīng)反相細(xì)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(fù)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(yīng)，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(xì)乳液聚合制備了聚丙烯酰胺亞微米級(jí)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(dòng)力學(xué)，結(jié)果表明以BQAEC為交聯(lián)劑的微球具有明顯的延時(shí)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(jí)的PAM/PVA復(fù)合交聯(lián)半互穿（SIPN）微球，微球粒徑在10μm~150μm之間，并可通過調(diào)節(jié)復(fù)合分散劑配比、乳化劑用量、PVA用量調(diào)控微球的尺寸；復(fù)合交聯(lián)微球具有延時(shí)溶脹特性，通過BQAEC的用量可調(diào)節(jié)微球溶脹速率， QAAC和PVA用量調(diào)節(jié)微球平衡溶脹度；半互穿網(wǎng)絡(luò)提高了微球的力學(xué)性能，楊氏模量增大3倍，