丙烯酰胺和聚乙烯亚胺
能源科学进展 2007,Vo3., No.2
- 38 -聚丙烯酰胺基液与聚乙烯亚胺交联研究
编译：康博 高琳（西南石油大学） 审校：刘廷元
摘要：在高温油藏开发中，有机交联凝胶常用于控制产水量。这些凝胶大多数都由一种聚丙烯酰胺与一种有机交联剂组成。聚乙烯亚胺可以作为一种丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物的有机交联剂。据一些文献报道，聚乙烯亚胺也同样可以与丙烯酰胺共聚物以及均聚物形成环形凝胶。本文笔者运用气相色谱法，C13核磁共振光谱分析法和稳定剪切粘度法，对丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺交联体系，以及丙烯酰胺均聚物与聚乙烯亚胺交联体系这两种控水凝胶体系进行了比较性实验研究。为了深入了解这两种凝胶体系的差异，研究中综合分析了反应生成气，结构变化和成胶时间等数据。实验发现在温度低至60℃时，反应生成异丁烯。并且，气相色谱法研究第一次表明CO2是丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物中特丁基丙烯酸酯基团的热分解的产物。较低的pH初始值可以改变两种凝胶体系的成胶时间，而较高的矿化度可以延长成胶时间。本文将总结这些实验结果，解释所涉及到的主要反应机理，并讨论这些新的发现怎样影响这些凝胶体系在油田现场的应用。 关键词：聚乙烯亚胺 聚丙烯酰胺 丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物 交联 凝胶
1 引言
对于成熟的油气藏，过量的产水是一个严重的问题。它会导致由于建造更大的油气分离站而增加
额外的成本。除此之外，油层高含水还会引起结垢、乳化、细菌和腐蚀等问题。因此，全球石油行业
每年投入上亿资金去处理高含水问题。
目前，有包括机械堵水和化学堵水等多种控水工艺。在所有这些可用的堵水工艺中，聚合物凝胶
由于保持油相相对渗透率不受影响，通过有选择性的减少渗透率，降低水相相对渗透率；或者完全封
堵产水带的水流，而得以广泛应用。对于一口指定井，油藏温度、岩石岩性和地层水矿化度等多种因
素影响聚合物凝胶的选择。
据文献报道，大多数堵水凝胶都是以聚丙烯酰胺及其共聚物为主体基液的聚合物。根据所使用的
交联剂，聚合物凝胶可分为有机交联凝胶和无机交联凝胶两类。
无机交联凝胶主要依靠部分水解聚丙烯酰胺中带负电的羧基与交联剂中带正电的三价阳离子（如
Cr3+和Al3+）之间的离子间相互作用交联形成凝胶体系。这类聚合物凝胶相对稳定并且适合于低温油
藏。但是当产水带处理温度升高时 ，根据早期研究（文献9），由于离子键的减弱，无机交联凝胶的
堵水效果大幅度下降。
对于高温油藏（在高温条件下），人们更多使用有机交联聚合物凝胶。由于聚合物和有机交联剂
间的共价键作用，有机交联凝胶在高温下也相对稳定。
目前，聚乙烯亚胺已经作为交联剂分别与丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物，与丙烯酰胺，丙烯
酰胺乙甲基丙磺酸和N，N二甲基丙烯酰胺混合物，形成凝胶体系。笔者最近的研究表明，在高温下
聚乙烯亚胺可以和一种简单的丙烯酰胺均聚物进行交联。
本文详细研究了在温度从80℃到140℃间，丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺交
联，聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺交联的成胶反应动力学。丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酰
胺、部分水解聚丙烯酰胺的分子式如图1所示。笔者认为聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺交联反应发生在聚
乙烯亚胺中的亚胺氮原子和聚丙烯酰胺中的酰胺基团（转氨基作用）。反映方程式如图2。而丙烯酰
胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺交联主要是依靠图3所示，特丁基丙烯酸酯基团的取代反
应。其反应机理的详细报道（研究）见文献15。
本文研究的目的是在考虑：（1）聚合物水解，（2）不同初始pH值，不同矿化度下凝胶的成胶时
间（3）反应的气体生成物等因素，综合运用气相色谱法、C13核磁共振光谱分析法和稳定剪切粘度能源科学进展 2007,Vo3., No.2
法，对丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺交联体系，聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺交联体系
进行比较性研究。
2 实验研究
2.1材料
实验中所用丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物，聚丙烯酰胺的性质如表1所示。酯化度用E表
示，如方程（1） E=x
xy+×100% （1）
x丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物中的特丁基丙烯酸酯基团的体积摩尔浓度；y丙烯酰胺-特丁基丙
烯酸酯共聚物中酰胺基团的体积摩尔浓度。据文献15中所用的仪器和方法，通过C13核磁共振光谱
分析，求得E值为4.7±0.2%mol。
水解度用τ表示，如方程（2）
τ=a
ab+× 100% （2）
a丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物中羧基的体积摩尔浓度；b丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物
中酰胺基团的体积摩尔浓度。C13核磁共振光谱分析测得丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物，聚丙烯酰
胺的水解度低于0.1mol%，实验所用交联剂聚乙烯亚胺的分子量为70kg/mol。由热解重量分析测的聚
乙烯亚胺的有效浓度为33±1wt%，pH值为11.0，氮气用于增加粘度计和观察室的压力。同时用3N
NaOH和20wt% HC1调整（增加或降低）聚合物溶液的初始pH值。实验中用NaCl考察矿化度对成胶时
间的影响。
2.2 设备和方法
pH测定使用520 ThermoOrion pH仪，稳定剪切粘度测定使用库艾特几何布氏粘度计。转子和容量
杯的内半径和外半径分别为3.8cm和3.4cm，样品体积为30ml和带丝扣套的 GL 18 SCHOTT型耐高温
玻璃管，全部使用密封加热。
为了防止氧化，实验中将凝胶溶液置于充满氮气的高温高压透明室进行加热。透明室及气体样品
系统示意图如图4所示。首先，将80cm3凝胶溶液放入透明观察室的高温高压量筒。然后，用氮气将
压力增至23.5Pa（约为340磅），用环形电热炉加热。一定时间后（视温度而定，下文将会讨论），用
体积为150cm3的不锈钢气体样品量筒（Swagelok；304L-HDF4-150）收集反应生成气。最后用Agilent
技术公司生产的6890气相色谱仪分析所收集的气体样品。并用热导池检测器（TCD）测出气体样品中
各组分的含量。
高温高压玻璃管用于在硅油加热槽中加热聚合物样品，然后用C13核磁共振光谱分析仪分析样
品。详细的C13核磁共振光谱分析实验过程见文献15。
凝胶的配制：在水中加入一定量的聚合物，并持续搅拌至均匀。然后向其中一滴一滴加入所需的
聚乙烯亚胺，并搅拌至均匀。10分钟后，将所配制凝胶样品放入粘度计或透明观察室。
成胶时间定义为粘度-时间图上的拐点，很多作者都根据此方法确定成胶时间。
3 结果与分析
3.1凝胶溶液的粘度
根据前面介绍的方法配制丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺凝胶溶液。在蒸馏水中
溶解有7%的丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物和1%的聚乙烯亚胺。在25℃下，测得的粘度值随剪切速
率的变化而变化。在相同的密度和相同的方法下配制聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺溶液如图5所示。由此
可知，在所测的剪切速率变化范围内，这两种体系表现出不同的剪切速率粘度特性（牛顿流体特
- 39 -能源科学进展 2007,Vo3., No.2
- 40 -性），聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺凝胶体系粘度比丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺凝胶体
系大。
3.2丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺的反应产物
Hardy等人认为丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物水解生成特丁醇，另外，在温度高于100℃，高
pH值情况下，每次反应都要释放异丁烯,如图6所示。但是在其研究中缺少足够的数据支持这种观
点。由前文可知，特丁醇是丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物中特丁基丙烯酸酯基团水解的产物。以
前的关于丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物水解反应的研究仅仅局限于水相中。因此，本部分将详细
检测反应生成气。就笔者查阅的资料表明，关于丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物热解的研究仅有
Hardy等人发表过文献。
实验首先准备凝胶溶液，其中丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物为7%，聚乙烯亚胺为1%。然后，
将这些凝胶溶液放入图4所示的充满氮气的透明观察室内，并加热。视不同温度，加热一定时间后，
收集反应生成的气体并用气相色谱仪进行分析。表2 的数据表明，反应的气体生成物随着温度变化而
变化，并且实验都有环形凝胶生成。为了确保实验的再现性，每一组实验都至少重复做两次，并取两
次实验结果的平均值，如图2所示。在温度从60℃到130℃之间变化时表2的气体分析结果证明，图
6中每一次反应都有异丁烯生成。在这个温度变化范围内，第一次研究发现异丁烯是丙烯酰胺-特丁基
丙烯酸酯共聚物中特丁基丙烯酸酯基团的热分解产物。同样，表2的数据表明，反应生成气中的异丁
烯含量随温度增加而增加。这些气体实验的加热时间（表2）差异归结于成胶时间随温度的变化。
在温度达到120℃-130℃时，除有异丁烯生成外，还有微量的CO2生成（少于0.05%）。 Dhal 和
Babu研究了缩水甘油基甲基丙烯酸酯与特丁基丙烯酸酯共聚物。同丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物
一样，该聚合物也含有特丁基丙烯酸酯基团。对于其共聚物的特丁基丙烯酸酯基团，Dhal 和Babu发
现除了异丁烯外还有CO2生成，反应方程式如图7。笔者认为，这种反应机理同样可用来解释丙烯酰
胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺成胶实验中CO2生成过程。
3.3聚合物类型对成胶时间的影响
为了检测这两种体系在成胶时间上的差异，在高温高压下，用稳定剪切粘度测定法。图8表明丙
烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺交联体系和丙烯酰胺均聚物与聚乙烯亚胺交联体系的粘
度变化。这两体系中丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物，丙烯酰胺均聚物浓度都分别为7%，聚乙烯亚
胺浓度为1%。两体系凝胶溶液的初始pH值9.9。剪切速率和温度都保持稳定，分别为10转/分
（17.03 s-1）和120℃。
图8的曲线表明,在粘度保持稳定时有一个引发期。然后粘度显著增加，这表明成胶开始。聚丙
烯酰胺与聚乙烯亚胺体系的成胶时间（为13.5分钟），比丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯
亚胺体系的成胶时间（为28分钟）短。这表明聚丙烯酰胺有比丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物更多
的交联点。由图8可知，两体系的最大可测粘度值为18Pa.s。在相同温度下，两种体系都生成环形凝
胶。
在油田现场应用中，实验室这种成胶时间是不合适的。但是成胶时间可以通过加入低浓度的聚乙
烯亚胺或聚合物进行调整。下面，将讨论无机盐用于延缓成胶反应的问题。丙烯酰胺-特丁基丙烯酸
酯共聚物与聚乙烯亚胺体系和聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺体系的成胶机理是不同的。在丙烯酰胺-特丁
基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺体系中，聚乙烯亚胺的亚胺氮原子通过亲核取代反应取代了特丁基丙
烯酸酯基团羰基碳原子上的酯基。而聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺体系凝胶的形成是由于聚乙烯亚胺中的
亚胺氮原子与聚丙烯酰胺的酰胺基团的转氨基化反应的结果。当丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物的
酰胺基团达到95.3% （mol）时，也可以通过转氨基化反应形成丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚
乙烯亚胺体系凝胶。事实上，对于丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物特丁基丙烯酸酯基团为0时，同
样也可以形成环形凝胶。
3.4 NaCl对成胶时间的影响
聚乙烯胺的合成与应用
聚乙烯胺的合成与应用
范 晖 王锦堂(金陵科技学院公共基础课部,江苏南京210038)摘要 聚乙烯胺是一种含氨基的高分子树脂材料,氨基的存在为功能性高分子材料的制备提供了条件。介绍了聚乙烯胺的3种合成方法,综述了近20年来聚乙烯胺在染料、化妆品、造纸、污水处理和现代分离技术等方面上的应用。关键词 聚乙烯胺 合成 应用
收稿日期:2005-05-25作者简介:范晖(1969～),女,研究方向:工业水处理;王锦堂(1940～)男,教授,博导,研究方向:石油化工SynthesisandApplicationofPolinylamineFanHui(DepartmentofPublicBasicCourses,Jinlinglnstituteoftechnology,JiangsuNanjing210038)Abstract Polyvinylamine(PVAm)isakindofattractivemulti-purposepolymerwithaminogroups.Theaminogroupsprovideanexceptionalpotentalreactivity。Thethreekindsofmethodstopreparepolyvinylaminearerecommendedasthreefeasibleprocesses1Itsapplicationinvariousfieldssuchaspolymericdyes,cosmetics,papermaking,treatmentofwastewaterandmodernseparationtechnologywasreviewedduringthelasttwentyyears1Keywords polyvinylamine ynthesis application1聚乙烯胺树脂的合成111 乙烯胺单体的聚合反应聚乙烯胺生产的关键在于制备乙烯胺(N-vinyl2formamide,简称NVF)[1、2、3]。NVF单体无论精致与否,都能够均聚或共聚,在普通催化剂(如AIBN)作用下可在两类介质中进行均聚:一类是极性氢键溶剂,如水和低级醇,它们是单体和聚合物的溶剂;第二类非极性溶剂,它们只是单体的溶剂。单体经常规自由基聚合得到聚乙烯胺,经非极性溶剂萃取,在低温下得到聚合物的白色粉末。NVF单体与其它自由基单体,如氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯、丁二烯、马来酸酐、丙烯酰胺等形成共聚物,即降低产品的成本,又使产
卟啉化聚合物（含网状聚合物星形聚合物树枝状聚合物簇状聚合物）
卟啉化聚合物（含网状聚合物星形聚合物树枝状聚合物簇状聚合物）
卟啉分子的四臂结构能合成多功能基团化合物用于制备具有多种三维空间结构的卟啉化聚合物，包括三维网状聚合物、 星形聚合物、 树枝状以及簇状聚合物等。 三维空间结构能赋予卟啉聚合物特殊的传感性能。
用四（４一羟苯基）卟啉与六氯环三磷腈共聚合成网状聚合物并制备成微球，用于水溶液中Ｈ９２＋的检测。网状聚合物不仅实现了卟啉功能分子的分散 也大大提高了卟啉在传感材料中的台量。结果表明，该荧光微球具有良好的抗荧光淬灭性， 并对Ｈ一具有高的选择性和灵敏度。
以铂卟啉为核． 四端基为带有吸光生色团的树枝状卟啉聚合物ｒ固１.１２ｋ生色团的吸光性以及与中心卟啉的能量转移强化了卟啉核的荧光性能。 而铂卟啉对三线态氧具有敏感的响应性，与氧气接触会导致其荧光淬灭。 荧光淬灭性质使其能用于氧气含量的检测
卟啉化聚合物相关定制产品目录：
卟啉修饰PEG-PCL嵌段共聚物
PLGA-PEG-TPP 四苯基卟啉修饰PLGA-PEG共聚物
卟啉修饰PLA-PEG共聚物
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卟啉修饰的两亲性嵌段共聚物PEG(113)-PCL(46)-卟啉
甲基丙烯酸辛酯-乙烯基咪唑共聚物/钴卟啉复合膜 锌卟啉功能化苯乙烯-4-乙烯基吡啶共聚物
卟啉降冰片烯聚合物/单体
PEI聚合物修饰单羧基苯基卟啉
聚2-对丙烯酰氧苯基-5,10,15,20-四苯基卟啉镍
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笼型聚倍半硅氧烷(POSS)修饰卟啉化合物
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卟啉共轭介孔聚合物(CMPs)
聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修饰二氧化锰纳米颗粒
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四苯基卟啉修饰PEG聚乙二醇
聚苯胺/MnT1239卟啉/铂纳米粒子复合材料
卟啉修饰TPP-PEG-PCL嵌段聚合物
【国家自然科学基金】_接枝效率_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
序号科研热词推荐指数序号科研热词
1接枝共聚61黄原胶
2机械活化42丙烯酰胺
3黄原胶33苯乙烯
4玉米淀粉34接枝共聚
5甲基丙烯酸甲酯25丙烯酸
6热塑材料26马来酸酐
7反相乳液27马来松香
8丙烯酸28过硫酸铵
9丙烯酰胺29超顺磁性四氧化三铁纳米粒子
10魔芋葡甘聚糖110表征
11魔芋111胶束
12过硫酸钾112肝细胞癌
13辐射接枝113聚苯乙烯
14表征114聚己内酯
15葡甘聚糖115聚偏氟乙烯
16苯乙烯116聚乙烯亚胺
17自由基共聚合117聚乙二醇接枝聚乙烯亚胺
18胆固醇118聚丙烯
19聚环氧乙烷119纳米粒
20聚乙烯亚胺120絮凝性能
21聚[l-天冬酰胺-co-l-赖氨酸121粉末聚丙烯
22耐盐性122硫化锌
23纤维素123电纺纤维
24破乳124甲基丙烯酸缩水甘油酯
25正交实验125熔融接枝
26机理126热诱导启动子
27木薯淀粉127热性能
28改性树脂128热塑性
29接枝效率129淀粉
30接枝共聚物130流变
31微波法131氟橡胶
32微晶纤雏素132正交试验
33大单体133核磁共振显像(mri)
34基因载体134机械活化
35固相法135木材
36吸附剂136木塑复合材料
37含油废水137改性三元乙丙橡胶
38可降解138接枝率
39反应活性139抗体(ab)
40十六烷基三甲基溴化铵140复合材料
41偕胺肟化141基因治疗
42乙酸乙烯酯142基因传输
43两亲性143固相法
44丙烯酸丁酯144固相接枝
45丙烯腈145含氟丙烯酸酯
46反相乳液
47反应型并用胶
48前列腺癌
49制备
50内皮抑素
51共辐射接枝
52光催化2008年2009年53偶联剂
54低聚笼型倍半硅氧烷
55介质阻挡放电
56二氧化硅纳米粒子
57乳液聚合
5860coγ辐射接枝
59(spio)
60(mpeg-g-pei)
常用化工介质英文缩写
.
..页脚. 常用化工介质英文缩写
英文缩写 全称
A/MMA 丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物
AA 丙烯酸
AAS 丙烯酸酯-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物
ABFN 偶氮(二)甲酰胺
ABN 偶氮(二)异丁腈
ABPS 壬基苯氧基丙烷磺酸钠
ABR 聚丙烯酸酯
ABS 苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物
ABVN 偶氮(二)异庚腈
AC 偶氮(二)碳酰胺
ACB 2-氨基-4-氯苯胺
ACNU 嘧啶亚硝脲
ACP 三氧化铝
ACR 丙烯酸脂共聚物
ACS 苯乙烯-丙烯腈-氯化聚乙烯共聚物
ACTA 促皮质素
ADC 偶氮甲酰胺
ADCA 偶氮二甲酰胺
AE 脂肪醇聚氧乙烯醚
AES 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐
AI 酰胺-酰亚胺(聚合物)
AK 醇酸树脂
AM 丙烯酰胺
AN 丙烯腈
AN-AE 丙烯腈-丙烯酸酯共聚物
ANM 丙烯腈-丙烯酸酯合成橡胶
AP 多羟基胺基聚醚
APP 无规聚丙烯
AR 丙烯酸酯橡胶
AS 丙烯腈-苯乙烯共聚物
ASA 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物
ATT 靛蓝
AU 聚酯型聚氨酯橡胶
AW 6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉
BAA 正丁醛苯胺缩合物
BAC 碱式氯化铝
BACN 新型阻燃剂
BAD 双水杨酸双酚A酯BAL 2，3-巯(基)丙醇
BBP 邻苯二甲酸丁苄酯
BBS N-叔丁基-乙-苯并噻唑次磺酰胺
BC 叶酸
BCD β－环糊精
.
..页脚. BCG 苯顺二醇
BCNU 氯化亚硝脲
BD 丁二烯
BE 丙烯酸乳胶外墙涂料
BEE 苯偶姻乙醚
BFRM 硼纤维增强塑料
BG 丁二醇
BGE 反应性稀释剂
BHA 特丁基-4羟基茴香醚
BHT 二丁基羟基甲苯
BL 丁内酯
BLE 丙酮-二苯胺高温缩合物
BLP 粉末涂料流平剂
BMA 甲基丙烯酸丁酯
BMC 团状模塑料
BMU 氨基树脂皮革鞣剂
高温波及聚合物体系的研究和评价
８ 国外油田工程第２２卷第２期（２００６．２）
高温波及聚合物体系的研究和评价
摘要 多年来波及聚合物体系成功地控
制了生产井的产水。但是，目前可用的聚合
物体系对于高温波及应用（＞３００下）有许
多限制。在室内研究的基础上，本文提供了 聚合物凝胶体系开发和评价结果，这种聚合
物凝胶体系作为密封剂封堵高温环境下的产
水层。根据以下效果对聚合物体系进行评 价：①为注入提供足够的胶凝时间（高达
４００下地层环境）；②在填砂模型流动试验
中，在高迭３７５下温度下限制水相渗透率；
③在填砂模型流动试验中，在高温下提供长 期热稳定性（长达１年的研究）。为了扩大
这种聚合物体系的温度应用范围，最近成功
地试验出基础聚合物、交联剂和缓凝剂。
系 主题词 高温高压油藏波及聚合物体
控水试验研究
一、引言
含水对生产井的经济开采期限有很大影响，估 计石油工业每年处理过量产水的费用约为ｊ｝４５×
ｌ０ （虽然难以获得准确的产水资料）。这些费用
包括升举费用、处理费用和回注费用，以及设施建 设、水处理和环保方面的投资费用。
控水的补救技术（一般叫做波及控制）包括
用聚合物体系降低水相渗透率。本文主要讨论高温
环境下的控水，作法是对油气井进行处理以降低产 水，处理中含水层和油气层是明显分开的。这项技
术的操作原理是将聚合物体系泵入井筒周围的地
层，使其通过岩石基质扩散，而且就地胶凝，封堵
孔隙空间和通道，从而限制不需要的水流。 在石油工业中尝试了各种各样的控水技术。降
低产水的较早尝试包括机械分隔、挤水泥、注含固
体（黏土）的泥浆和油／水乳状液。在地层中应用
聚合体系、交联聚合物溶液和硅酸盐基凝胶获得了 较成功的效果。
聚合物凝胶体系是在过去１０年期间出现的，
它是控水最有效的方法之一。最广泛使用的聚合物
体系之一是采用聚丙烯酰胺（ＰＡｍ’ｓ）或丙烯酰 编译：金佩强（大庆油田勘探开发研究院）
审校：杨克远（大庆石油学院应用技术学院）
聚乙烯亚胺与均苯三甲酰氯反应公式
聚乙烯亚胺与均苯三甲酰氯反应公式
聚乙烯亚胺（PEI）与均苯三甲酰氯（TMC）的反应通常是一种缩合反应，也称为酰胺化反应。在这个反应中，PEI中的氨基（-NH2）与TMC中的酰氯（-COCl）反应，形成酰胺键（-CONH-），并生成HCl作为副产物。
该反应可以用以下公式表示：
```
PEI + TMC →
PEI-TMC + HCl
```
其中，PEI-TMC表示聚乙烯亚胺与均苯三甲酰氯反应后形成的产物。
这个反应通常在有机溶剂（如二氯甲烷、氯仿等）中进行，并且需要添加适量的碱（如三乙胺、吡啶等）来中和生成的HCl，以促进反应的进行。反应条件通常为室温或稍高的温度，并且需要搅拌一定时间以确保反应充分进行。
请注意，具体的反应条件和反应机理可能因实验条件和反应物的不同而有所差异。因此，在实际操作中，建议参考相关文献或咨询相关领域的专家以获取更详细和准确的信息。
亲水性的聚丙烯酸偶联聚氧化乙烯PAA-PEO，两亲嵌段共聚物电解质膜
亲水性的聚丙烯酸偶联聚氧化乙烯PAA-PEO，两亲嵌段共聚物电解质膜
聚丙烯酸(PAA)具有电解质性能，其与聚氧化乙烯（PEO）都具有良好的亲水性。两者结合可以生成两亲嵌段共聚物PAA-PEO，且PEO无机溶液具有导电性，可以制备一种PAA/PEO电解质膜聚合物。
可制备一种电解质膜。
制备过程：
1.制备聚丙烯酸固体凝胶溶解形成溶液PAA,取出后置于手套箱中保存。
2.取1.5gPEO加入100ml烧瓶中加入 30ml蒸馏水60℃下缓慢机械搅拌至PEO完全溶解形成透明的均匀溶液;
3.加入8ml DMF继续缓慢搅拌至DMF分散均匀;
4.然后加入不同质量比的PAA溶液剧烈机械搅拌让PAA在PEO溶液中充分分散形成黄色透明均匀溶液;
5.溶液分散均匀以后降温并减缓搅拌的速度用以除去溶液中的气泡;
6.最后将烧瓶中溶液均匀倒入玻璃板中，80℃真空干燥至基本成膜，制得PAA/PEO基高分子聚合物电解质隔膜，将其置于手套箱中保存。
聚丙烯酸为无免疫原的水溶性聚合物，常用于疏水性聚合物的亲水改性，其中接枝改性倍为关注。聚丙烯酸还可以与多肽、蛋白以及糖类物质接枝或者偶联。
聚丙烯酸共聚物：
聚丙烯酸-聚乙烯吡咯烷酮 PAA-PVP
聚苯乙烯-聚丙烯酸-聚苯乙烯(PS-PAA-PS)
叶酸-聚苯乙烯-聚丙烯酸-聚苯乙烯聚合物/FA/PS-PAA-PS
环氧树脂/聚丙烯酸酯Semi—LIPN
蓖麻油聚氨酯-聚丙烯酸C.O-PU-PAA 多聚磷酸钠-聚丙烯酸 STTP-PAA
聚丙烯酸-聚乳酸 PAA-PLA
聚乙烯亚胺-聚丙烯酸 PEI-PAA
聚乙二醇-聚丙烯酸 PEG-PAA
聚天冬氨酸/聚丙烯酸 PASP-PAA
聚丙烯酸酯-聚氨酯高分子 PAA-PU
聚丙烯酸-b-聚(N-异丙基丙烯酰胺) PAA-b-PNIPAM
聚硅氧烷-g-聚丙烯酸酯 PMS-g-PAA
聚乙烯醇/聚丙烯酸/羟基磷灰石 PVA-PAA-HAP
聚季铵盐种类
聚季铵盐种类
聚季铵盐是一种阳离子表面活性剂，根据聚合物的结构和季铵盐的种类的不同，可以分为不同的类型。以下是常见的聚季铵盐种类：
1. 聚乙烯亚胺季铵盐：也称为聚乙烯亚胺季铵盐，是一种具有很好的固体分散性和胶凝性的聚合物。
2. 聚丙烯酰胺季铵盐：也称为聚丙烯酰胺季铵盐，能够在水中形成胶束结构，具有分散、润湿、凝胶等功能。
3. 聚季铵乙稀酰胺：是聚乙烯亚胺与甲基丙烯酸烯酯共聚而成的聚合物，具有优异的分散性和固体胶凝性。
4. 聚季铵光敏剂：是一种具有光敏性能的聚合物，可以通过光照引发聚合反应，用于光刻制程、光纤通信等领域。
5. 聚甲基丙烯酰胺季铵盐：是一种阳离子聚合物，可用于水处理、油田增油剂等领域。
6. 聚季铵盐共聚物：是将聚合物与季铵盐进行共聚反应得到的化合物，具有较好的水溶性、渗透性和分散性。
需要注意的是，聚季铵盐的种类众多，上述仅为常见的几种类型，实际应用中还存在其他种类的聚季铵盐。
高分子表面活性剂的分类、特征及应用
高分子表面活性剂的分类、特征及应用
摘要：概述了高分子表面活性剂的分类、性质、合成方法及应用,分析了其应用前景,旨在通过对高分子表面活性剂相关内容的综述和介绍,让更多的人认识和了解高分子表面活性剂。
关键词：高分子表面活性剂；分类；应用
高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而言讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物，也有说法认为，高分子表面活性剂是指分子量达到某种程度以上(一般为103～106) 又一定表面活性的物质[5]，虽然，高分子表面活性剂分子量，甚至，高分子物质分子分子量到底多大并没有严格的界限，但总之，高分子表面活性剂相比低分子表面活性剂其分子量要大很多。和低分子表面活性剂一样,高分子表面活性剂由亲水部分和疏水部分组成。1951年施特劳斯把结合有表面活性官能团的聚1-十二烷基-4-乙烯吡啶溴化物命名为聚皂从而出现了合成高分子表面活性剂。1954年美国Wyandotte公司报到了合成聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物非离子高分子表面活性剂此后具有高性能的各种高分子表面活性剂相继开发。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,被广泛用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等[1]。因此高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前，已成为表面活性剂的重要发展方向之一。
1. 高分子表面活性剂的分类
高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸脂等。阳离子型的高分子表面活性剂有氨基烷基丙烯酸酯共聚物、改型聚乙烯亚胺、含有季胺盐的丙烯酸酰胺共聚物、聚乙烯苯甲基三甲铵盐等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸一阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。
浅谈生活用纸用暂时性湿强剂(1)
浅谈生活用纸用暂时性湿强剂
随着社会的发展、人们生活水平的提高，全球范围内各种生活用纸的数量和品种大大增加，各种一次性生活用纸层出不穷，尤其是别对妇女、儿童和老人的用纸，其品种更丰富，人们把这些纸产品统称为生活用纸；其中许多的纸种要求具有暂时性湿强度，如：卫生纸，餐巾纸。本文主要介绍了几种生活用纸用暂时性湿强树脂。
根据水浸渍纸之后其纸的湿强度变化，可以推断纸中是否含有湿强剂。如果纸在润湿10S-2h后会失去二分之一或更多湿强度，则纸中就是含有暂时性湿强树脂；如果失去少于20％的原始湿强时，即纸中含有持久（或永久）湿强树脂。
1 永久性湿强树脂
永久性湿强树脂有脲醛树脂（UF）、三聚氰胺甲醛树脂（MF）、聚酚胺-环氧氯丙烷（PAE）树脂等。
脲醛树脂在造纸工业上的应用始于20世纪30年代，是一种热固性、酸性固化氨基树脂，也是最早用作造纸湿强剂的合成树脂。
三聚氰胺树脂是1942年开发出来的一种应用非常广泛的湿强剂，是三聚氰胺和甲醛缩聚的产物（三羟基三聚氰胺）。三聚氰胺树脂处理过程简单，加入量约为1％-5％（对绝干纤维），在大多数纸中，1％-3％的湿强树脂用量即可达到理想效果，湿强度可高达50％、在提高湿强度的同时，还能使纸的某些干强度指标（如裂断长、耐破度和耐折度等）和施胶度有相应的提高，主要用于钞票纸、海固纸等的生产。
由于脱醛树脂和三聚氰胺树脂仍会含有残留的甲醛，污染操作环境；而且，这2种树脂都是需要在较低的pH下键联、熟化的热固性树脂，损纸回收有一定的困难，因此它们的使用受到限制。
目前，国内纸厂为提高纸张湿强度，普遍使用的湿强剂是聚酰胺-环氧氯丙烷树脂。这类树脂的湿强效果好，但是固化后不易降解，损纸回用较困难，必须在强碱和强氧化剂的条件下才能完成再制浆；另外，聚酰胺-环氧氯丙烷树脂中有机氯含量高，不利于环保；再有，其性价比不高。同此，对其进行改性以降低成本是其今后发展的一条途径