為揭示陽(yáng)離子單體和交聯(lián)劑濃度對(duì)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺微球水溶液的剪切性及黏彈性的影響規(guī)律,以丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）等為原料,通過反相乳液聚合法制備了陽(yáng)離子度為2%數(shù)20%、交聯(lián)度為0和陽(yáng)離子度為10%、交聯(lián)度為0.05%數(shù)0.2%的微球。采用高溫高壓流變儀研究了聚合物微球溶液的耐溫耐剪切性、剪切恢復(fù)性以及黏彈性。結(jié)果表明,聚合物微球溶液的耐溫耐剪切性優(yōu)良,在80℃、170 s^-1的條件下剪切2 h的黏度仍能保持在150 mPa·s以上。增加陽(yáng)離子度,微球溶液抗剪切性和剪切恢復(fù)性增強(qiáng),黏度保留率從30.79%增至68.56%;加入交聯(lián)劑,微球溶液的穩(wěn)定性增強(qiáng),黏度保留率高達(dá)85.38%,但微球溶液的整體黏度降低。在0.01數(shù)10 Hz頻率掃描范圍內(nèi),聚合物微球溶液的彈性模量始終大于黏性模量,具有良好的彈性;且隨著陽(yáng)離子度增加,微球溶液的黏彈性模量呈增大趨勢(shì);隨著交聯(lián)度增加,微球溶液的黏彈性模量先增大后減小。圖8參13 

【文章來源】：油田化學(xué). 2020,37(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

80℃下3種聚合物微球溶液的黏度隨剪切時(shí)間的變化

不同陽(yáng)離子度（不含MBA）聚合物微球溶液的彈性模量（儲(chǔ)能模量）G"和黏性模量（耗能模量）G"隨頻率的變化見圖3，不同交聯(lián)度聚合物微球溶液的G"和G"隨頻率的變化見圖4。由圖3可見，隨著頻率升高，聚合物微球溶液G"變化較小，G""在低頻率下減小，在高頻率下增大，且此過程中G"始終高于G"，表明微球具有變形的特點(diǎn)。這使得聚合物微球在地下運(yùn)移時(shí)，能通過受壓而發(fā)生自身的彈性變形從孔喉中通過。隨著陽(yáng)離子度增加，聚合物微球內(nèi)分子間的纏繞更緊密，G"和G"不同程度地增大，表明陽(yáng)離子度的增加可以使聚合物微球的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)，具有較高的黏彈性[12]。由圖4可見，隨著交聯(lián)度的增加，聚合物微球黏彈性模量先增大后減小，當(dāng)交聯(lián)度為0.1%時(shí)，黏彈性模量達(dá)到最大。這是由于交聯(lián)劑的加入，使得聚合物大分子鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成互穿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，聚合物分子質(zhì)量增大，微球溶液的G"和G"也相應(yīng)增加[13]。但當(dāng)交聯(lián)劑濃度過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致聚合物微球內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點(diǎn)增多，形成的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)過于緊密，微球彈性變形能力變差，表現(xiàn)為G"降低。交聯(lián)度為0.1%時(shí)聚合物微球的黏彈性最好。

由圖4可見，隨著交聯(lián)度的增加，聚合物微球黏彈性模量先增大后減小，當(dāng)交聯(lián)度為0.1%時(shí)，黏彈性模量達(dá)到最大。這是由于交聯(lián)劑的加入，使得聚合物大分子鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成互穿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，聚合物分子質(zhì)量增大，微球溶液的G"和G"也相應(yīng)增加[13]。但當(dāng)交聯(lián)劑濃度過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致聚合物微球內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點(diǎn)增多，形成的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)過于緊密，微球彈性變形能力變差，表現(xiàn)為G"降低。交聯(lián)度為0.1%時(shí)聚合物微球的黏彈性最好。圖4 不同交聯(lián)度聚合物微球溶液的黏彈性模量隨頻率的變化

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3218330