油田注聚驅(qū)油實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,除了對(duì)聚合物溶液的黏度有要求外,對(duì)溶解速度、不溶物含量和過(guò)濾比等指標(biāo)都有相應(yīng)要求,因此超高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酰胺的合成過(guò)程中必須兼顧相對(duì)分子質(zhì)量和溶解性能,需要從配方和合成工藝條件方面進(jìn)行綜合調(diào)控。
主要有以下幾點(diǎn)因素:
1.丙稀酰胺單體濃度:聚合產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量隨丙烯酰胺單體濃度的增大而出現(xiàn)極大值,丙烯酰胺單體濃度的最佳值為30%。
2.引發(fā)劑濃度:引發(fā)劑濃度可以無(wú)限降低,在引發(fā)劑濃度極低時(shí),聚合速度過(guò)慢,反應(yīng)未聚單體過(guò)多,相對(duì)分子質(zhì)量也較低,因此,引發(fā)劑濃度的最佳值為0.02%。
3.引發(fā)溫度:要想得到相對(duì)分子質(zhì)量高的產(chǎn)品,必須選擇盡可能低的聚合起始溫度。但受到引發(fā)劑活性活化能的限制,溫度過(guò)低,聚合反應(yīng)不易進(jìn)行。當(dāng)聚合起始溫度降低到一定程度時(shí),反應(yīng)的誘導(dǎo)期明顯增長(zhǎng),且轉(zhuǎn)化率大大降低,有時(shí)甚至不能引發(fā)聚合反應(yīng)。適宜的聚合起始溫度為10-15℃。
4.絡(luò)合劑添加量:絡(luò)合劑EDTA-2Na的添加量大于0.08%以后,相對(duì)分子質(zhì)量就會(huì)有較大的下降。這可能是由于EDTA-2Na本身也有還原性,參與了自由基生成或消除反應(yīng)。因此,取EDTA-2Na的添加量為0.08%。
5.鏈轉(zhuǎn)移劑添加量:在甲酸鈉添加量為0.2%左右時(shí),聚合物溶液標(biāo)新黏度會(huì)出現(xiàn)極大值:此時(shí)聚合物的溶解非常迅速,溶液清亮,無(wú)不溶顆粒。但如果繼續(xù)加大添加量會(huì)造成聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量迅速下降,說(shuō)明鏈轉(zhuǎn)移作用過(guò)強(qiáng)。適宜的甲酸鈉添加量為0.2%。
6.PH值:聚合體系酸性條件下的聚合速度明顯要比堿性條件下的快,誘導(dǎo)期也比較短。
7.助溶劑添加量:聚合物相對(duì)分子質(zhì)量大于1700×104,溶解時(shí)間小于30min,過(guò)濾比小于2.適宜的尿素添加量為3%。
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