39288-95-4
中文名稱
膠凝劑41
CAS
39288-95-4
常見(jiàn)問(wèn)題列表
概述
膠凝劑（agglutinant）：能使膠乳逐漸轉(zhuǎn)變成均勻的半剛性固體凝膠、并保持原有形狀的外加物質(zhì)。常是由強(qiáng)酸與弱堿或強(qiáng)堿與弱堿所形成鹽類，如硝酸銨是天然膠乳的弱膠凝劑，硝酸鋅是天然、合成膠乳的緩慢膠凝劑等。綜觀國(guó)內(nèi)外對(duì)膠凝劑研究可以得知:膠凝劑一般是以碳-碳為主鏈、線型的合成高分子聚合物,所采用的主單體大多數(shù)為丙烯酰胺(AM)。目前研究比較多的丙烯酰胺類膠凝劑大多是丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體或陰離子單體共聚而得到的陽(yáng)離子型聚合物、陰離子型聚合物或兩性聚合物。所以說(shuō)尋找一種有效的改性單體是開(kāi)發(fā)新型酸液稠化劑的關(guān)鍵所在。由于天然聚合物的性能不理想,其實(shí)際應(yīng)用受到限制,用量也相對(duì)減少。合成聚合物類的膠凝劑具有一些天然聚合物無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。所以合成聚合物類膠凝劑在品種數(shù)量和應(yīng)用范圍上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。眾多合成物膠凝劑中尤以丙烯酸胺類的共聚物最具優(yōu)勢(shì),從發(fā)展趨勢(shì)看,此類酸液膠凝劑不僅是在當(dāng)前,而且在將來(lái)也同樣起主導(dǎo)作用[1]。
膠凝劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理
膠凝劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮具有較好的抗溫抗鹽性能，膠凝劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體依據(jù)以下六個(gè)方面：
⑴ 在分子鏈上引入可增加剛性的結(jié)構(gòu)，選用碳鏈高分子和在分子中引入可增加分子鏈剛性的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可使聚合物的熱穩(wěn)定性明顯提高；
⑵ 在分子上引入大側(cè)基或剛性側(cè)基，可使聚合物具有較高的熱穩(wěn)定性。因剛性側(cè)基的位阻效應(yīng)，分子運(yùn)動(dòng)阻力大，聚合物溶液的表觀粘度降低幅度較?。?br>⑶ 聚合物引入可抑制酰胺基水解的單體，可以抵消因分子鏈上酰胺基的水解抗溫耐鹽性能降低的缺點(diǎn)，可使聚合物的抗溫耐鹽性能大幅度提高；
⑷ 疏水基團(tuán)的水溶性聚合物具有鹽增粘效應(yīng)，因此，在聚合物合成中引入疏水基團(tuán)是改善聚合物耐溫抗鹽性的有效途徑；
⑸ 聚合物中最好引入含有耐水解基團(tuán)，來(lái)增加產(chǎn)物的耐鹽性能。改性的丙烯酰胺類膠凝劑比較合適，因此采用耐水解的單體與 AM 等單體共聚可以獲得耐溫抗鹽性能優(yōu)良的水溶性聚合物；
⑹ 還可以在分子中引入對(duì)鹽不敏感的基團(tuán)來(lái)提高分子的耐鹽性[3]。
圖1 膠凝劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與方法
合成
利用丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）為原料,進(jìn)行水溶液聚合,采用低溫復(fù)合引發(fā)體系合成一種高溫膠凝酸用膠凝劑P（AM-co-DAC）,通過(guò)單因素分析法確定最佳反應(yīng)條件,并對(duì)其純化樣品進(jìn)行紅外表征。室內(nèi)性能評(píng)價(jià)結(jié)果表明,該膠凝劑易溶于酸,增黏效果好。在180℃,170s-1剪切速率下,質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的膠凝劑溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的鹽酸中,剪切100min,黏度保持在30mPa·s左右,具有較好的耐溫性和耐剪切性。合成工藝流程
膠凝劑共聚物合成的工藝流程如圖 2 所示[3]。
圖 2 膠凝劑的合成工藝流程示意圖
分類
1.丙烯酰胺類聚合物 2. 乙烯及其衍生物類聚合物3.其它種類膠凝劑
1) 雜多糖及其衍生物類，以 SGN 為代表；
2) 胍膠及其衍生物，在酸化中胍膠一般是改性后使用，常用的為羥丙基胍膠（HPG）和抗高溫胍膠衍生物羥丙基胍膠 HPG；
3) 脂肪胺類，乙氧基化脂肪胺為主劑的膠凝劑可耐高剪切速率，N,N-雙（2-羥乙基）脂肪胺醋酸鹽作為膠凝劑既耐高溫又耐低溫；
4) 天然產(chǎn)物高分子類，主要代表為香豆膠，它是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的一種性能優(yōu)良的水基壓裂液和酸化液膠凝劑；
5) 纖維素及其衍生物，纖維素中的羧甲基纖維素可作為膠凝劑使用[3]。
參考資料
[1]趙曉珂,孫銘勤,劉業(yè)文,劉朝霞. 國(guó)內(nèi)外酸化用膠凝劑的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2006,(04):1-4.[2]崔福員,桑軍元,楊彬,李文杰,李軍,王云云,谷慶江. 高溫酸液膠凝劑的合成及性能評(píng)價(jià)[J]. 石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào),2017,(01):31-35.
[3]元當(dāng)杰. 乳液法合成高溫酸化膠凝劑研究[D].中國(guó)石油大學(xué),2007.