羥甲基木質素磺酸鈉對聚丙烯酰胺弱凝膠的改性

郭睿，王寧，韓雙，高彎彎，張瑤

(陜西科技大學 教育部輕化工助劑化學與技術重點實驗室，陜西 西安 710021)

當油田開采進入中后期，由于地層的非均質性，注入的水大部分被高滲透層空隙吸收，造成水的波及小，難以達到驅油效率[1-4]。HPAM可通過交聯形成三維網絡結構，網絡因各同電性離子的排斥作用而膨脹，水分子可通過聚合物鏈間的縫隙進入聚合物網絡交聯內部被鎖定在聚合物網絡結構中，形成具有粘彈性的聚合物凝膠，達到堵水調剖的目的[5-7]。目前，為了提高聚合物在高溫高鹽環境中的穩定性，通常向聚合物體系中加入少量助劑或向分子鏈上引入具有耐溫、抗鹽、親水性的基團[8-12]。本研究向HPAM交聯體系的分子鏈上引入磺酸基和剛性鏈苯環，提高其應用性能。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

苯酚、甲醛溶液(37%)、氫氧化鈉均為分析純；羥甲基木質素磺酸鈉，自制；部分水解聚丙烯酰胺(水解度30%，分子量2 500萬)，工業品。

101-1AB型恒溫干燥箱；AR2000ex型動態流變儀；Q45+EDAXOctanePrime型掃描電鏡。

1.2 水溶性酚醛樹脂交聯劑的制備

稱取摩爾比為1∶3的苯酚和甲醛溶液，稱取苯酚和甲醛總量10%的NaOH。將稱取的苯酚加入到裝有冷凝管和攪拌器的三口燒瓶中，在電熱恒溫水浴鍋中加熱反應，并將溫度上升至50 ℃。待苯酚完全熔融后，加入稱取NaOH總量的2/3，升溫至60 ℃并恒溫反應20 min，加入稱取甲醛溶液的2/3，升溫至65 ℃，恒溫反應60 min。加入剩余的NaOH，升溫至70 ℃，恒溫反應20 min，加入剩余甲醛溶液，恒溫反應40 min。得到完全溶于水的透亮棕紅色液體。

1.3 HPAM溶液的配制

在快速攪拌下，1 000 mL水中加入3.0 g HPAM固體。……