试析速溶疏水缔合聚合物的结构与性能研究

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2、喁t门I啪学科专业：坐!三堡作者姓名：塑堡翌指导教师：里重量塑堡天津大学研究生院2008年6月天津大学硕士学位论文速溶疏水缔合聚合物的结构与性能研究Researchonthestructureandpropertiesoffast-solvinghydrophobicassociatingpolymers学科专业：化学工程研究生：郝纪双指导教师：田宜灵教授天津大学理学院二零零八年六月中文摘要石油是一种不可再生的具有战略储备意义的重要能源材料。解决石油短缺问题已成为当务之急。在提高油田采收率的三次采

3、油应用中，疏水缔合水溶性聚合物作为驱油剂，由于其优良的耐温抗盐性能和粘度的稳定性，受到研究人员的广泛关注。本文以胜利石油管理局提供的速溶疏水缔合聚合物的结构与性能为主要的研究对象。实验通过元素分析，红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)等多种分析方法对聚合物的结构进行了表征，得到了聚合物中各种元素的质量组成，官能团信息和原子环境信息，综合以上结果推断出了聚合物的大致结构。实验考察了聚合物溶液在不同浓度、温度、盐度、时间和剪切应力作用下的粘度，通过热重分析(TG)测定了聚合物的热稳定性，利用电导法测定了聚合物在水中的溶解速度，然后将以上结果与聚丙烯酰胺(HPAM)进行比较，

4、表明疏水缔合聚合物样品在热稳定性、耐温抗盐性能和和溶解速度方面的性能都优于HPAM。论文中结合聚合物的结构对这种现象进行了讨论。本文采用粘度法测定了聚合物的相对分子质量，最大泡压法测定了聚合物溶液的表面张力，并考察了不同浓度、温度下的电导率，由此得出了临界胶束浓度(CMC)；采用荧光光谱法对不同环境中聚合物溶液中的疏水微环境进行了分析，研究了聚合物溶液的疏水缔合性能。同时也利用荧光光谱法测定了CMC。两种方法所得结果基本相同。此外，实验还通过AFM，冷冻蚀刻，SEM等手段对疏水缔合聚合物溶液的微观聚集状态进行了研究，表明聚合物溶液从低浓度到高浓度时，聚合物分子不断聚集成

5、胶束，直到形成空间网络结构。关键词：疏水缔合聚合物结构表征溶液性能微观聚集状态ABSTRACTPetroleumisanimportantnon-renewableenergysourcewithsignificflllceofstrategicreserve．Thesolutionoftheoilshortagehasbecomeatoppriority．Asalloildisplacementagentforenhancedoilrecovery(EOR)，water-solublehydrophobicassociatingpolymershavebeenrese

6、archedbywidespreadconcernbecauseofitsgoodtemperaturetolerance,salt-resistantpropertiesandthestabilityofviscosity．Inthispaper,thestructureandpropertiesoffast—solvinghydrophobicassociatingpolymersprovidedbyShengliPetroleumAdministrationismainlyresearched．111esamplewascharacterizedbyelement

7、alanalysis，IRandNMR,toobtainthegeneralstructureofthehydrophobicassociatingpolymer．Theviscosityinfluencedbypolymerconcentration,temperature．salinity,timeandshearstress，thethermalstabilitydeterminedbythermogravimetry,thedissolutionratedeterminedbyconductometrywasstudied．Theresultswerecompa

8、redwiththatofHPAM．ItwasfoundthatthehydrophobicassociatingpolymerhadbetterperformancesthanHPAMinthermalstability,temperaturetoleranceandsalt-resistantproperties．Tl血phenomenonwasdiscussedaccordingtothestructureofthesample．Themolecularweightandsurfacetensionwasrespectivelyde