水溶性单体的微乳液聚合

来源 :西安石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dabei008
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该文以Span80和Tween80为复合乳化剂,煤油为介质,对丙烯酰胺(AM)、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的反相微乳液聚合进行了研究。绘制了AM/H20-煤油-Span80/Tween80、AM//AMPS/H20-煤油-Span80/Tween80体系的拟三元相图,确定了两种不同体系的反相微乳液相区,并以此为依据,配制了两种不同体系的反相微乳液。研究了单体、乳化剂、引发剂质量分数及引发剂种类、反应时间等因素对AM反相微乳液聚合和AM/AMPS反相微乳液聚合所得聚合物相对平均分子质量的影响,初步探索了所得聚合物微乳胶作为驱油剂的应用性能。实验发现,对于AM反相微乳液聚合,聚合物的相对平均分子质量随着单体、乳化剂质量分数的增加而增大;随着温度的升高,聚合物的相对平均分子质量明显下降;随着引发剂质量分数和反应时间的增加,聚合物的相对平均分子质量先增大后减小;选用油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)所得聚合物的相对平均分子质量高于选用水溶性引发剂过硫酸铵(APS)所得聚合物的相对平均分子质量。在聚合温度为40℃,引发剂用量为单体质量的0.4%的条件下,分别以过APS和AIBN为引发剂,制得固含量为43.9%、相对平均分子质量分别为5.8×106和7.6×106的透明、稳定的PAM微乳胶。对于AM/AMPS反相微乳液聚合,单体、引发剂、温度和反应时间对聚合物相对平均分子质量的影响与AM反相微乳液聚合相同。乳化剂质量分数的增加使PAM/AMPS的相对平均分子质量减小。共聚物中AM与AMPS的配比、聚合体系的pH值对所得聚合物的相对平均分子质量有较大影响。在反应温度为40℃,pH值为6,m(AM):m(AMPS)=5:1,引发剂用量为单体质量的0.6%的条件下,以过硫酸铵为引发剂,制得了固含量为31%、相对平均分子质量为6.8×106的透明、稳定的PAM/AMPS微乳胶。另外,实验还发现,将工业级的AM、AMPS纯化后,在相同的反应条件下,聚合物的相对平均分子质量分别为Mv(PAM)=1.027×107,Mv(PAM/AMPS)=9.8×106,有明显提高。驱油实验表明,在PAM反相微乳胶、PAM/AMPS反相微乳胶及相近相对平均分子质量的PAM质量分数均为0.15%时,其驱油效率分别为85.2%、81.4%和77.8%,较水驱的59.5%分别提高25.7%、21.9%和18.3%,表现较好的驱油性能。 另外,该文还通过种子乳液聚合法合成了具有核-壳结构的A-187改性聚丙烯酸酯(SACR)系列微复合聚合物乳液。表征了乳胶粒子的结构形态及粒度分布,测定了聚合物的玻璃化转变温度、拉伸强度和聚合物薄膜的吸水率。结果显示,所得SACR系列微复合聚合物乳液的乳胶粒子具有核壳结构,粒径分布较窄,聚合物的玻璃化转变温度随A-187加量的增加有所升高,聚合物的力学性能和聚合物的耐水性能有所改善。
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