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第 10 期 陈文娟，等: 驱油用超支化聚合物的合成及性能 ·1755·

离子作用，在聚集体周围形成了盐离子层，延缓了
聚合物分子在水中的分散；而在矿化水中，HCD-
HPAM-BTAM 的溶解时间比 HPAM 溶解时间长，是
由于 BTAM 结构中的正负离子对造成的。

1
图 2 HPAM 及 HCD-HPAM-BTAM 聚合物的 HNMR 谱图
1
Fig. 2 HNMR spectra of polymers HPAM and HCD-
HPAM-BTMA

图 3 为 HPAM-HCD-BATM 的红外吸收谱图。

图 4 纯水及矿化水中 HPAM 与 HCD-HPAM-BTAM 溶液
黏度随溶解时间的变化
Fig. 4 Variations of viscosity of HPAM and HCD-HPAM-
BTAM solution in pure water and mineralized
water with time

2.3.2 增黏性
图 5 为纯水及矿化水中 HPAM 与 HCD-HPAM-
BTAM 溶液黏度随溶解时间的变化曲线。
从图 5 可以看出，无论在去离子水或矿化水中，

图 3 HCD-HPAM-BTAM 的 FTIR 谱图 HCD-HPAM-BTAM 及 HPAM 的黏度均随着聚合物
Fig. 3 FTIR spectrum of polymer HCD-HPAM-BTMA 溶液质量浓度的增加而增大，且 HCD-HPAM-BTAM

–1
由图 3 可知，3952~3192 cm 的宽峰是 HPAM 的增粘性能优于普通 HPAM。当聚合物溶液质量浓
链段中的伯酰胺—NH 2 和 HCD 母核中的—OH 重叠 度为 2000 mg/L 时，HPAM 在去离子水及矿化水中
–1
在一起的伸缩振动特征吸收峰，2947 cm 处是亚甲 的黏度分别为 65.8 及 17.8 mPa·s，而 HCD-HPAM-
基—CH 2 —的对称伸缩振动吸收峰，1678 cm –1 处是 BTAM 溶液的黏度却可达到 110 及 31.2 mPa·s。
HCD-HPAM-BTAM 聚合物具有三维超支化结构及
酰胺基中 —C==O 的伸 缩振动吸收峰， 1454 和
–1
–1
1404 cm 是羧酸盐形成的吸收峰，1190 cm 是磺酸 疏水接枝改性基团，HCD 中含有大量羟基，氢键相
根的吸收峰。其中，—OH 和磺酸根形成的伸缩振 互作用强，多个分子聚集到一起，相比于未改性聚
动峰是 HCD 和 BTAM 的特征吸收峰，也证明成功 合物呈现更加优异的增黏性能。

合成了 HCD-HPAM-BTAM 聚合物。
2.3 超支化聚合物溶液的性能
2.3.1 溶解性
聚合物溶液黏度达到最大值且趋于稳定时对应
的时间，视为聚合物的基本溶解时间 [18] 。纯水及矿
化水中 HPAM 与 HCD-HPAM-BTAM 溶液黏度随溶
解时间的变化见图 4。由图 4 可知，在去离子水中，
未改性的 HPAM 及 HCD-HPAM-BTAM 聚合物的基
本溶解时间约为 40 min，而在矿化度为 9374.13 mg/L
矿化水中，未改性的 HPAM 基本溶解时间为 40 min，

HCD-HPAM-BTAM 聚 合物的基 本溶解时 间为 图 5 纯水及矿化水中 HPAM 与 HCD-HPAM-BTAM 溶液
50 min。在矿化水中，基本溶解时间相比在去离子 黏度随浓度的变化
Fig. 5 Variations of viscosity of HPAM and HCD-HPAM-
水中较长的原因是 HPAM 与 HCD-HPAM-BTAM 中
BTAM solution in pure water and mineralized
都含有离子，溶液中的离子与聚合物的离子形成强 water with polymer concentration