Page 186 - 《精细化工》2020年第3期

第 37 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.37, No.3
202 0 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2020

油田化学品与油田添加剂
环糊精改性超支化聚合物的合成与性能评价

*
马喜平，黄 莉 ，杨 立，廖明飞，李俊辰
（西南石油大学 化学化工学院，四川 成都 610500）

摘要：以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、环糊精改性超支化功能单体（MAH-β-CD-HPEA）、甜菜碱(DEPS)
为原料合成了四元共聚物 PADAH。考察了引发剂质量分数、AM 与 AA 质量比、DEPS 与 MAH-β-CD-HPEA 质
量比对聚合物溶液黏度的影响。得到的最佳合成条件为：AM 与 AA 的质量比为 2∶1（共占单体总质量的 85%），
DEPS 与 MAH-β-CD-HPEA 的质量比为 14.5∶0.5（共占单体总质量的 15%），引发剂质量分数为 0.3%。性能研
究表明，该共聚物的质量浓度为 2000 mg/L 时，溶液黏度可达 643 mPa·s，3500 r/min 剪切 20 s 后黏度保留率高
于 80%；90 ℃时，PADAH 的黏度为 237 mPa·s，黏度保留率为 37.5%，均优于未加 MAH-β-CD-HPEA 的甜菜
碱型聚合物(PADA)和普通部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。
关键词：环糊精改性；超支化聚合物；溶液性能；聚合物驱；油田化学品
中图分类号：TE357.46；TQ317 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 03-0604-06

Synthesis and performance evaluation of cyclodextrin modified

hyperbranched polymer

*
MA Xiping, HUANG Li , YANG Li, LIAO Mingfei, LI Junchen
（School of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, Sichuan, China）

Abstract: Quadripolymer PADAH was synthesized using acrylamide (AM), acrylic acid (AA),
cyclodextrin-modified hyperbranched functional monomer (MAH-β-CD-HPEA) and betaine (DEPS) as raw
materials. The effects of mass fraction of initiator, mass ratio of AM to AA, mass ratio of DEPS to
MAH-β-CD-HPEA on viscosity of polymer solution were investigated. The results indicated that the
optimum polymerization conditions were obtained as follows: m(AM)∶m(AA)=2∶1 (accounting for 85%
of the total mass of monomers), m(DEPS)∶m( MAH-β-CD-HPEA)=14.5∶0.5 (accounting for 15% of the
total mass of monomers), initiator mass fraction 0.3%. The solutions properties of PADAH were evaluated.
The results showed that the viscosity of 2000 mg/L polymer solution could reach 643 mPa·s, and the viscosity
retention rate after shearing for 20 s was more than 80%, while the viscosity of PADAH solution was 237 mPa·s
at 90 ℃, and the viscosity retention rate was 37.5%. Compared with PADA (no hyperbranched functional
monomer) and partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM), PADAH exhibited better solution properties.
Key words: cyclodextrin modification; hyperbranched polymer; solution properties; polymer flooding；
oil-field chemicals

聚合物驱油是提高油藏釆收率的一种重要且高 而仍然达不到很好的驱油效果 [10] 。因此，耐温、抗
[1]
效的技术 ，这类聚合物驱油剂可增加注入流体的 盐和抗剪切聚合物的开发是研究的重点。与目前常
黏度，改善流度比，扩大波及系数，从而提高油藏 用线性聚合物类相比，超支化聚合物因具有高度支
采收率 [2-4] 。目前，常用的驱油剂为部分水解聚丙烯 化的三维立体球型结构、大量可修饰的末端官能团、
酰胺（HPAM）等线性聚合物，但在高温高矿化度 高化学反应活性、良好的抗剪切性能得到了聚合物
油藏环境下应用受到限制，驱油效果大幅降低 [5-9] 。 驱研究者的广泛关注 [11-15] 。
通过引入大基团和疏水侧基等方法合成的聚丙烯酰 环糊精分子中含有多种不同化学反应活性的羟
胺类共聚物一定程度上改善了其耐温抗盐性能，然 基，能形成分子内氢键，使环糊精具有一定的刚性，

收稿日期：2019-07-04; 定用日期：2019-09-22; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190647
作者简介：马喜平（1963—），男，教授，E-mail：mxp163@163.com。联系人：黄 莉（1993—），女，硕士生。