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| <疏水締合聚合物壓裂建筑材料專用聚丙烯酸鈉增稠劑的合成方法> |
親水單體和疏水單體難以直接混溶，因此需要改變合成工藝。表I對疏水締合聚合物壓裂建筑材料專用聚丙烯酸鈉增稠劑的合成方法及優缺點進行了比較。對于非均相共聚法，研究發現，以丙烯酞胺(AM)和N-4一乙基苯基丙烯酞胺為原料，采用非均相共聚法合成的二元共聚物組成難以準確控制，重復性較低，而且由于疏水單體和親水單體結合和共聚程度較低，產物的疏水締合性能較差。HUANG等[04使用均相共聚法合成出具有一定增稠能力的疏水締合聚合物。然而，采用均相共聚法獲得的聚合產物通常會形成沉加之反應溶劑的鏈轉移作用，難以獲得高分子量產物，且產物的疏水締合性能相對較差。在正相微乳液聚合過程中，大粒徑溶脹膠束的存在能夠極大地提高自由基的傳遞幾率，因此共聚效率較高。以AM、對苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸十八醋SMA)為原料，采用正相微乳液聚合法，制備了一種具備鹽增稠和剪切增稠特性的疏水締合型三元共聚物。值得注意的是，采用該法獲得的共聚物往往具有寬分子量分布的特征。以AM,2一丙烯酞胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS、丙烯酸十八醋SSA)為原料，采用反相微乳液聚合法，制備了疏水締合型三元共聚物。180℃、170s-，的剪切條件下，質量分數2%聚合物溶液的表觀勃度達90mPas。而且，反相微乳液聚合法不僅反應速度較快，產物的分子量也相對較高，已成為合成疏水締合聚合物壓裂建筑材料專用聚丙烯酸鈉增稠劑的有效方法之一。以AM,AMPS、丙烯酸(AA)、丙烯酸1H,1H,2H,2H-十七氟癸醋(HFA)為原料，采用膠束聚合法，制備了四元共聚物(FAPAM),FAPAM的耐溫、耐鹽及耐剪切性能均十分優異，是一種綜合性較強的壓裂建筑材料專用聚丙烯酸鈉增稠劑。后續研究發現，膠束聚合法不僅為親水單體和疏水單體提供了一個能夠有效完成共聚的平臺，更能通過改疏水單體與表面活性劑的物質的量之比來對產物的分子結構進行直接調控。目前，該法已成為合成疏水締合聚合物壓裂建筑材料專用聚丙烯酸鈉增稠劑的重要方法之一。相較于上述幾種合成方法，水溶液自由基聚合所需實驗條件和后續處理工藝更加簡單，共聚物性能更加穩定。以AM,AA、十八烷基聚氧乙烯醚丙烯酸醋(SGA)為原料，采用水溶液自由基聚合法，制備了疏水締合型三元共聚物，在140℃下，質量分數0.8%的聚合物溶液的表觀勃度達到84mPas，而且，該聚合物溶液體系具備優異的耐剪切性能。可逆加成一斷裂鏈轉移聚合法能獲得窄分子量分布的共聚物，其為疏水締合聚合物體系和性能的研究與應用開辟了新的路徑。而且，可逆加成一斷裂鏈轉移聚合法制備的產物中不溶物和殘渣含量較低，對儲層更加友好。以AM、丙烯酸鈉(NaAA),N-甲基丙烯酞胺基丙基一N,N-二甲基一N-十二烷基嗅化鉸(Mlz)為原料，采用可逆加成一斷
裂鏈轉移聚合法，制備了一系列分子量分布窄的疏水締合型三元共聚物(AAM)。在160℃、170s的剪切條件下，質量分數0.5%的各系列AAM(相對分子質量1x103x10)溶液的表觀勃度均高于50mPas，增勃、耐溫和耐剪切性能優異，并可進一步通過引入功能單體提升其增稠潛力。http://www.zzgzysm.com |
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