一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及其溶液性能.pdf

维普资讯 第 20卷 第 l1期 、 应 用 化 学 V01．2O No．11 2003年 11月 Cm NESEJOURNALKFAPPLIED CHEMISTRY Nov．2oo3 一 种疏水缔合水溶性聚合物 的合成及其溶液性能 李林辉 郭拥军’ 罗平亚 刘 俊 徐春梅 (西南石油学院化学化工学院 南充 637001) 摘 要 由丙烯酰胺、丙烯酸钠和氯化十八烷基二甲基烯丙基铵(MJ-18)共聚合成了疏水缔合水溶性聚合物 HAWP-18。对共聚物浓度、盐浓度 、温度及表面活性剂浓度对共聚物溶液性能的影响进行 了研究。结果表明， 聚合物质量分数大于临界缔合浓度(0．20％)时，溶液粘度急剧增大；NaC1的加入使聚合物稀溶液粘度急剧 降低 ，而亚浓溶液粘度却增大 ，C．C1．的加入使聚合物溶液表观粘度先急剧增大后迅速降低 ；聚合物浓度恒定 时，溶液粘度随表面活性剂SDS浓度的增大而增大，达到最大值后 ，迅速下降。 关键词 疏水缔合水溶性聚合物 ，疏水缔合 ，粘度 ，抗盐性 ，表面活性剂 中图分类号 ：O631 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000-0518(2003)11-1048-04 疏水缔合水溶性聚合物是指在传统水溶性聚合物主链上引入极少量疏水基团的一类新型水溶性聚 合物，疏水基团的摩尔分数一般在2％ 一5％ 【l-a]。在此类聚合物的水溶液中，由于离子基团的静电相互 作用和疏水基团的疏水作用 ，大分子链产生分子内和分子间缔合，使此类聚合物在水溶液中具有 良好的 增粘性、抗剪切性和耐盐耐温性 ，在流度控制 、强化采油、涂料增稠和减摩减阻等方面具有广泛的应用价 值 J。本文以丙烯酰胺 (AM)、丙烯酸钠 (NaAA)和具有一定表面活性的阳离子疏水单体 (MJ．18)三 元共聚合成了疏水缔合水溶性聚合物 HAWP·18，研究了该缔合聚合物的粘浓关系、耐盐性、抗温性及表 面活性剂对溶液粘度的影响，为今后的应用基础研究提供参考及理论指导。 1 实验部分 1．1 试剂和仪器 十二烷基硫酸钠(SDS)，99．97％(武汉化学试剂厂)。丙烯酰胺(AM)，99％(Aldrich)。丙烯酸 (AA)，99％ (Aldrich)。阳离子疏水单体 (MJ．18)实验室 自制。过硫酸钾 (99．5％)、无水碳酸钠 (≥99．8％)、氯化钠 (≥99．5％)和氯化钙 (≥96％)均为市售试剂 ，实验用水为去离子水 ，高纯 N：气 (99．999％)。 BrookfieldLVDV—ill型程序流变仪 (美国Brookfield公司)，剪切速率7．34s～，如无特殊说 明，均在 30cI=测试；VarioEL元素分析仪 (德国Elementar公司)；ARX400核磁共振仪 (德 国Bruker公司)，D2O 作溶剂 ，样品质量浓度为 l×10一g／mL。 1．2 聚合物 HAWP-18的合成 用 10．0％NaOH将从 中和 (pH值为8—9)成丙烯酸钠 (NaAA)，再按 ，l(AM)：，l(NaAA)：，l(MJ．18) = 74．7：25：0．3共称取80g单体 ，溶于400g去离子水中，等完全溶解后用 G3玻璃砂心漏斗抽滤 ，将滤 液移人 l000mL三El烧瓶，在 50cI=的恒温水浴中搅拌条件下通高纯 N2气 30rain，按单体质量分数的 0．3％缓慢滴加 5％亚硫酸氢钠和5％过硫酸钾，继续通 N2气 30rain，将反应体系在 50cI=的恒温水浴中 静置5h。取出冷却后用无水乙醇将其沉淀 ，并反复洗涤，剪成细小的颗粒 ，50cI=真空干燥至恒重 ，得 白 色产物 HAWP．18，置于干燥器 内备用。 2003-01-22收稿，2003-07-29修回 国家 自然科学基金 ，油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金 (PLN0112)资助课题 通讯联系人 ：郭拥军，男，1973年生，副教授 ；E-mail：guoyongjun@scgy．corn；研究方向：水溶性聚合物及聚合物与表面活性剂相互作 用 维普资讯 第 11期 李林辉等 ：一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及其溶液性能