提高聚丙烯酰胺的耐溫耐鹽抗剪切性能的方法是什么

     聚丙烯酰胺是通過丙烯酰胺的自由基聚合制得，而丙烯酰胺是丙烯腈通過催化水解或者生物轉化制得。丙烯酰胺具有獨特的化學性質，和許多共聚單體有比較適合的競聚率，通過調節分子量的大�。ń咏�103-50×106），離子度和化學官能團可以衍生出大量的聚合物。陰離子聚丙烯酰胺的一個傳統的大市場被用來提高原油的采收率，低油價導致該領域應用的大幅縮減，自從1900年后，聚合物驅油技術在美國已經基本消失了。然而，1999年期間原油價格開始增加。隨著聚丙烯酰胺在油田三次采油中的應用向高溫油藏區擴展，提高聚丙烯酰胺的耐溫耐鹽抗剪切性能成為當前的迫切研究課題。本文主要從提高聚合物鏈的剛性、引入不同性能的單體詳細論述可以改善聚丙烯酰胺類產品耐溫、耐鹽及抗剪切性能途徑及方法，討論了以上不同技術的特點。

　　1、聚丙烯酰胺的物理化學性質

　　普通聚丙烯酰胺產品容易受溫度、礦化度和機械剪切的影響，是由以下一系列物理化學變化導致：

　�。�1）機械剪切

　　高分子量的聚合物鏈會發生機械降解（斷鏈）。在可以產生拉伸狀況下的流動（即湍流或在多孔介質中流動）中，這種流動導致地降解非常嚴重。在上述類型的流動中所產生的臨界拉伸率會導致分子鏈由卷曲變為伸展，這過程會發生降阻現象；在多孔介質流中，表現為表觀粘度增加。然而，鏈斷裂也會發生在二個臨界拉伸速率下。這些臨界拉伸率是聚合度、溶劑質量和聚合物濃度等相互作用的函數。人們需要關注避免在混合（尤其是在葉輪式混料機、齒輪泵和孔流中時）、過濾和流經填充柱（比如在有效空間排阻色譜儀中）時聚合物的機械降解。我們可以選擇合適的工藝避免機械降解的發生。

　�。�2）隨時間粘度降低

　　高分子量的聚丙烯酰胺完全溶解在親水溶液中經常但也不總是，幾天到幾個星期的時間粘度跟著發生變化。典型地，溶液粘度隨著時間而減小。人們對這種不穩定現象進行了大量研究，結果發現分子間氫鍵的演變導致的大分子結構變化是這種隨時間變化的現象產生的原因，而不是分子的降解。當聚合物溶于甲酰胺、親水的乙二醇或者2%異丙醇水溶液中時，這種不穩定性可以完全避免。

　�。�3）與鹽反應

　　丙烯酰胺和離子型單體的共聚物一般非常易溶于水。然而，丙烯酰胺與離子單體共聚的共聚物的溶液特性明顯不同于其均聚物。離子單體的引入產生了所有的聚離子效應，比如在低離子強度時的鏈伸展和增粘（聚電解質效應）、離子化作用（與電離常數相關）、相反電性離子的電中和、與帶電表面的離子交換、與某些高價離子特定性鰲和。例如，包含羧基的陰離子共聚物在一定的高價鹽濃度時將沉淀。在二價鹽存在時，當有大約0.8當量的二價陽離子時，聚丙烯酸鈉會發生相分離。研究了丙烯酰胺-丙烯酸共聚物在一價和二價鹽的混合物中相行為已經被研究了。三價陽離子（例如Al3+和Cr3+）沉淀含羧基的聚離子直至更有效果。