线团状聚合物

科技工作者之家 2020-11-17

线团聚合物即聚合物的线团形态。

低浓度部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)(浓度低于0.03%)与柠檬酸铝(AlCit)形成的交联体系,称为交联聚合物溶液(Linked Polymer Solution,即LPS),是交联聚合物线团(Linked Polymer Coils,即LPC)在水中的分散体,在原油开采技术中有重要的应用前景。

交联聚合物线团的形态现用的测定LPS中LPC形态的方法主要有显微摄影法和动态光散射(DLS)技术,两种方法各有其特点及局限性。显微摄影法是将溶液制成干片后进行观测,优点是可直观观测线团凝聚形态,不足之处在于无法直接测定溶液中线团的形态,且溶液制成干片后,线团的形态发生何种变化尚不可知。DLS技术优点是可直接测定溶液中线团的形态和尺寸,但对样品及溶液的洁净度要求较高,除尘较难;且聚合物浓度较低,分散相与分散介质的折射率相差很小,很难准确测定线团的分布情况。1

盐浓度对交联聚合物线团形态的影响交联反应时盐浓度主要通过影响聚合物线团的卷缩程度来改变LPC的尺寸,交联反应后的盐浓度主要是通过影响LPC的水化层厚度来改变LPC的尺寸。

盐浓度较高条件下进行交联反应时,HPAM分子线团卷缩程度较高,形成的LPC较紧;交联反应完成后再降低盐浓度,LPC增大幅度较小。低盐浓度下进行交联反应时,HPAM分子线团较为舒展,形成的LPC较松,尺寸较大,交联反应后再增加盐浓度不能使LPC有很大程度的压缩。这一组实验结果说明,交联反应时盐浓度对LPC尺寸的影响,强于交联反应后体系盐浓度的改变对LPC尺寸的影响。

(1)LPC尺寸随交联反应中盐浓度的提高先明显减小,后略有增大,聚合物粘均相对分子质量约为107时,在一定盐浓度范围内线团平均水力学半径(Rh)在200~500nm之间。

(2)交联反应完成后再改变体系的盐浓度可影响线团形态和尺寸,体系盐浓度提高时线团水化层变薄,尺寸减小;体系盐浓度降低时线团水化层加厚,尺寸增大。

(3)交联反应完成后改变盐浓度影响LPC尺寸大小,表明LPS中分散相与分散介质间无固定相界面,水化的LPC内外的水可自由进出,LPC具有良好的变形性。

(4)交联反应时的盐浓度对LPC尺寸的影响,强于交联反应完成后改变盐浓度对LPC尺寸的影响。2

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学

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