Page 190 - 《精细化工》2020年第3期

·608· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

正负离子间的作用力被小分子的金属离子屏蔽、破
坏，提高了溶剂之间的相互作用力，分子构象趋于
舒展，使溶液黏度呈现短暂上升的现象，但随着 Na +
质量浓度的持续上升，聚合物大分子链发生卷曲，聚
合物黏度相应地降低。
2+
2+
3 种溶液的黏度均随 Ca 、Mg 质量浓度的增
加而减小，但 HPAM 的降低幅度高于 PADAH 和
2+
2+
PADA。当 Ca 、Mg 质量浓度为 1200 mg/L 时，
PADAH 的黏度分别为 180.0 和 142.8 mPa·s，黏度保
留率分别为 26.9%和 21.2%；相同条件下，PADA 的
黏度分别为 66 和 76 mPa·s，黏度保留率仅为 15.2%
和 17%。说明 PADAH 的抗盐性能优于 PADA，即

环糊精改性超支化大单体的引入可以增强聚合产物
a、b—PADA；c、d—PADAH
的抗盐性。
图 6 聚合物溶液的微观结构
2.3.4 抗剪切性能 Fig. 6 Microstructure of polymer solution
聚合物 PADAH 和 PADA 的抗剪切性能见图 5。
由图 6 可知，PADA 与 PADAH 溶液的微观结
构明显不同，PADAH 呈现规整的空间网络结构，
PADAH 的支化结构通过分子间相互作用形成多分
子聚集体，在宏观上形成空间网状结构。而 PADA
是线性链缠绕在一起的丝状结构，空间网络较
PADAH 细，抗剪切能力较 PADAH 较弱。

3 结论

（1）以 MAH-β-CD-HPEA 为母核，AM、AA、

DEPS 为单体，以过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂，
图 5 机械剪切对聚合物溶液表观黏度的影响 通 过水相 自由 基聚合 ，合 成了超 支化 聚合 物
Fig. 5 Effect of mechanical shear on the viscosity of polymer PADAH。最佳的合成条件为：AM 与 AA 的质量比
solution
为 2∶1（共占单体总质量的 85%），DEPS 与
从图 5 可以看出，HPAM 的机械稳定性最差，不 MAH-β-CD-HPEA 的质量比为 14.5∶0.5（共占单体
同浓度下的黏度保留率仅为 40%~50%。含有甜菜碱 总质量的 15%），引发剂质量分数为 0.3%。
的 PADA 黏度保留率明显高于 HPAM，黏度保留率 （2）PADAH 具备良好的增黏性能、耐温性能、
为 50%~90%。PADAH 的黏度保留率最高，在质量 耐盐性能及抗剪切性能。在质量浓度为 2000 mg/L
浓度为 500~2000 mg/L 范围内，PADAH 的黏度保留 时，溶液黏度可达 643 mPa·s，3500 r/min 剪切 20 s
率随着溶液浓度的增加而增加，在质量浓度为 2000 后黏度保留率高于 80%；90 ℃时，PADAH 的黏度
mg/L 时最高黏度保留率达到 110%，随后基本保持 为 237 mPa·s，黏度保留率为 37.5%，均优于 PADA
稳定。经过吴茵剪切后的聚合物分子链空间结构发 和 HPAM。PADAH 聚合物具有更优异的增黏、抗温、
生变化，形成了更为紧密的空间网状结构，使剪切后 抗盐和抗剪切性能，有望应用于聚合物驱油中。
的聚合物黏度大于剪切前的黏度。HPAM 为线性结
参考文献：
构，受到机械剪切时，分子链断裂，溶液黏度大幅
[1] SUN Yuli (孙玉丽), QIAN Xiaolin (钱晓琳), WU Wenhui (吴文辉).
度下降；PADA 中的甜菜碱分子含有刚性基团，可 Research progress in polymer flooding for enhanced oil recovery[J].
以有效提高聚合物的抗剪切性能。PADAH 的黏度保 Advances in Fine Petrochemicals (精细石油化工进展), 2006, 7(2):
26-29.
留率高于 PADA，说明环糊精改性超支化大单体的
[2] BRASHEAR J P. Improved oil recovery in the united states: The
引入能够增强聚合物的抗剪切性能。 race between technology advancement and resource abandonment[J].
2.4 溶液微观性能研究 Society of Petroleum Engineers, 1994: 501-512.

PADA 和 PADAH 的微观结构如图 6 所示。 （下转第 628 页）