磺酸鹽型高分子表面活性劑的制備及性能研究

費(fèi)貴強(qiáng)，謝萍浩，王海花，朱科，李菁熠

(陜西科技大學(xué) 陜西省輕化工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710021)

石油作為重要的能源，它的短缺將限制世界各國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。開采原油一般分三個(gè)階段：一次采油、二次采油和三次采油(EOR)。在眾多EOR技術(shù)里，化學(xué)驅(qū)具有較高的性價(jià)比，日益受到科研人員的重視，表面活性劑作為化學(xué)驅(qū)的核心要素逐漸成為EOR的研究熱點(diǎn)[1-4]。磺酸鹽型表面活性劑因其具有較高的界面活性、良好的潤濕反轉(zhuǎn)性、較好的乳化性、較強(qiáng)的耐鹽性，成為科研人員研究的重點(diǎn)[5-10]。

本文使用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸十六酯(HA)，合成了一系列磺酸鹽型高分子表面活性劑。并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了考察。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與儀器

2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、過氧化二苯甲酰(BPO)、過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、三乙胺(TEA)均為分析純；丙烯酸十六酯(HA)、苯乙烯(St)、十二硫醇均為化學(xué)純；人造巖心(Φ25 mm×60 mm)；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

Vector-22型紅外光譜儀；非稀釋型烏氏粘度計(jì)；DCAT21型全自動(dòng)表面張力儀；TX-500C全量程旋轉(zhuǎn)滴表/界面張力儀；ZEN3690型納米粒度表面電位分析儀；M1204分析天平。

1.2 磺酸鹽型高分子表面活性劑的合成

SPS系列高分子表面活性劑的合成路線如下：

將反應(yīng)所需要的一部分單體和助溶劑(DMF)加入到三口瓶中，邊攪拌邊將溫度升高至95 ℃，然后向三口瓶中滴加引發(fā)劑溶液(BPO、TBPB和 DMF 的混合物)，控制滴加的時(shí)間為 1 h，在 95 ℃下繼續(xù)反應(yīng) 3 h，保溫1 h，然后在攪拌下將體系降溫至60 ℃，加入與AMPS摩爾比為1∶1的三乙胺與體系中和，攪拌30 min，最終產(chǎn)物為黃色半透明且具有一定黏度的體系，即制備了磺酸鹽型高分子表面活性劑(SPS)。……