Page 198 - 《精细化工》2022年第10期

第 39 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.39, No.10
2022 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2022

油田化学品与油品添加剂
高耐盐型聚合物的制备及其流变性能

4
3
张雯娟 1,2 ，王 磊 1,2* ，王丽敏 ，曹红燕 ，赖小娟 1,2 ，
文 新 1,2 ，张小鑫 1,2 ，魏向阳 1,2

（1. 陕西科技大学 化学与化工学院 轻化工助剂化学与技术教育部重点实验室，陕西 西安 710000；2. 陕西
农产品加工技术研究院，陕西 西安 710000；3. 长庆油田分公司第三采油厂，宁夏 银川 750000；4. 西
安长庆化工集团有限公司，陕西 西安 710000）

摘要：以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、含双键谷氨酸螯合剂（CH-3）为原料，通过反相乳液聚合法制备
1
了一种聚丙烯酰胺类聚合物 p(AM/AA/CH-3)。采用 FTIR、 HNMR、SEM 及激光粒度分布仪对其结构进行了表
征，并评价了其流变性能。结果表明，聚合物已成功合成，其粒径分布集中且均匀，可与盐离子形成更加致密规
则的结构。聚合物在盐水中存在应力环；质量分数为 0.8%的 p(AM/AA/CH-3)聚合物水溶液表现出较好的耐温性
能；在质量浓度为 20000 mg/L 的 NaCl 和 CaCl 2 溶液中，质量分数为 0.8%的 p(AM/AA/CH-3)聚合物溶液在 140 ℃
下剪切 1 h 后的黏度分别为 70.53 和 53.84 mPa·s，体系具有良好的耐温耐剪切性。聚合物在盐溶液中表现为弹
性体，增强了聚合物分子间作用力，因而形成更加致密复杂的空间网络结构，聚合物弹性增大。
关键词：耐盐；谷氨酸螯合剂；聚合物乳液；流变性能；电荷密度；油田化学品
中图分类号：TE348 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 10-2132-09

Preparation and rheological properties of high salt-tolerant polymer

1,2
3
1,2
4
ZHANG Wenjuan , WANG Lei 1,2* , WANG Limin , CAO Hongyan , LAI Xiaojuan ,
1,2
1,2
1,2
WEN Xin , ZHANG Xiaoxin , WEI Xiangyang
（1. Key Laboratory of Auxiliary Chemistry & Technology for Light Chemical Industry of the Ministry of Education,
College of Light Industry and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710000, Shaanxi, China;
2. Shaanxi Agricultural Products Processing Technology Research Institute, Xi'an 710000, Shaanxi, China; 3. The Third
Oil Production Plant of Changqing Oilfield Branch, Yinchuan 750000, Ningxia, China; 4. Xi'an Changqing Chemical
Group Co., Ltd., Xi'an 710000, Shaanxi, China）
Abstract: A new type of polyacrylamide polymer p(AM/AA/CH-3) was synthesized by inverse emulsion
polymerization of acrylamide (AM), acrylic acid (AA), and glutamic acid chelating agent (CH-3) with
1
double bonds. The polymer obtained was then characterized by FTIR, HNMR, SEM and laser particle size
distribution analyzer, followed by evaluation of its rheological properties. The results showed that the
polymer, successfully synthesized, displayed a low and uniform particle size distribution, a more compact
and regular structure formed by the polymer and salt ions, and stress loop in brine solution. The
p(AM/AA/CH-3) aqueous solution with a mass fraction of 0.8% showed good temperature resistance.
Meanwhile, the viscosity of p(AM/AA/CH-3), with a mass fraction of 0.8% in NaCl and CaCl 2
(20000 mg/L) solutions, was 70.53 and 53.84 mPa·s respectively after shearing at 140 ℃ for 1 h,
indicating good temperature resistance and shear resistance. The polymer acted as an elastomer in the salt
solution. The elasticity of the polymer increased because of a denser and more complex spatial network
structure formed when the intermolecular force of the polymer greater than the intramolecular force.
Key words: salt tolerance; glutamate chelator; polymer emulsion; rheological properties; charge density; oil
field chemicals

收稿日期：2022-03-25; 定用日期：2022-06-09; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220273
基金项目：陕西省重点研发计划项目（2021GY-237，2021GY-142）；陕西省外国专家服务项目（2022WGZJ-27）；西安市科技计划
项目（21XJZZ0004）；陕西省教育厅项目（21JC005）
作者简介：张雯娟（1997—），女，硕士生，E-mail：540990979@qq.com。联系人：王 磊（1981—），男，教授，E-mail：346341247@qq.com。