Page 200 - 《精细化工》2022年第7期

第 39 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.39, No.7
2022 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2022

油田化学品与油品添加剂
盐刺激响应疏水缔合聚合物溶液的流变性能

3
4
刘 永 1,2 ，王 磊 1,2* ，刘利锋 ，苗 林 ，赖小娟 1,2 ，
文 新 1,2 ，范美玲 1,2 ，刘贵茹 1,2

（1. 陕西科技大学 化学与化工学院，陕西 西安 710021；2. 陕西科技大学 化学与化工学院 教育部轻
化工助剂化学与技术重点实验室，陕西 西安 710021；3. 中国石油长庆油田分公司 油气工艺研究院，陕
西 西安 710021；4. 西安长庆化工集团有限公司，陕西 西安 710021）

摘要：以丙烯酰胺、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵和异构十烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯（ECY）为原料，通过水
溶液聚合反应合成了一种抗盐疏水缔合聚合物（HLMY）。通过表观黏度、荧光光谱、SEM 和流变性能测试考
察了 HLMY 在水溶液中的自组装缔合性能以及盐和温度对 HLMY 缔合行为的影响。结果表明，HLMY 的临界
缔合质量分数为 0.30%~0.35%。盐的加入增强了拟空间网络结构，同时，HLMY 分子在 NaCl 溶液中比在 CaCl 2
–1
溶液中聚集得更紧密。在 90、120 和 180 ℃，170 s 下，将质量分数为 0.6%的 HLMY 溶液（以质量分数为 5%
NaCl 水溶液为溶剂）剪切时间<500 s 时，表观黏度随温度的升高而增加，说明 HLMY 在 NaCl 中具有优异的盐
增稠能力，继续剪切 2500 s 后，表观黏度仍>50 mPa·s。弹性模量（G′）随 HLMY 质量分数的增加而增大，体
系的弹性增大，形成密集的拟空间网络结构。
关键词：疏水缔合效应；盐增稠；刺激响应；协同效应；黏弹性；油田化学品
中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 07-1486-09

Rheological properties of hydrophobic associating polymer

solutions in response to salt stimulation

3
1,2
1,2
4
LIU Yong , WANG Lei 1,2* , LIU Lifeng , MIAO Lin , LAI Xiaojuan ,
1,2
1,2
1,2
WEN Xin , FAN Meiling , LIU Guiru
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi,
China; 2. Key Laboratory of Auxiliary Chemistry and Technology for Chemical Industry, Ministry of Education, College
of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 3.
Research Institute of Petroleum Technology, Petrochina Changqing Oilfield Company, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 4.
Xi'an Changqing Chemical Group Co., Ltd., Xi'an 710021, Shaanxi, China）
Abstract: A novel salt-resistant hydrophobic associating polymer (HLMY) was synthesized via aqueous
solution polymerization of acrylamide (ECY), octadecyldimethylpropyl ammonium chloride and iso-decane
polyoxyethylene ether acrylate. The self-association properties as well the effects of salt and temperature on
the association behavior of HLMY were investigated by apparent viscosity, fluorescence, SEM and rheological
properties tests. The results showed that the critical association mass fraction of HLMY was about
0.30%~0.35%. Meanwhile, salt addition enhanced the quasi-spatial network structure with more close
clustering of HLMY molecules in NaCl solution than in CaCl 2 solution. Moreover, it was found that the
apparent viscosity of HLMY with a mass fraction of 0.6% in 5% NaCl solution increased with the increment
–1
of temperature from 90 to 180 ℃ at the conditions of shear time < 500 s and shear rate at 170 s ,
indicating excellent salt thickening ability of HLMY in NaCl. The apparent viscosity still remained larger than
50 mPa·s when shear time elongated to 2500 s. The elastic modulus (G') increased with the increase of HLMY

收稿日期：2022-01-28; 定用日期：2022-04-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220106
基金项目：陕西省重点研发计划项目（2021GY-142）；陕西省国际科技合作项目（2020KW-025）；西安市科技计划项目（2020KJRC0004）；
陕西省教育厅项目（21JC005）
作者简介：刘 永（1995—），男，硕士生，E-mail：3093913285@qq.com。联系人：王 磊（1981—）男，教授，E-mail：346341247@qq.com。