聚丙烯酰胺的低温化学降解在水介质中,在过氧化物的作用

聚丙烯酰胺在水介质中的低温化学降解高建平于久高袁绍军（天津大学理学院化学系，天津 30007），讨论了聚丙烯酰胺在水介质中的低温化学降解，在在过氧化物的作用下，由于化学降解反应，聚丙烯酰胺的相对分子质量显着降低。过氧化物的性质和浓度、降解温度和降解时间等降解条件对聚丙烯酰胺的降解速率和降解产物的相对分子质量有很大影响。聚丙烯酰胺的水解结果和相应水溶液的粘度表明，聚丙烯酰胺在实验条件范围内降解。过程中水解度很小，少量水解对聚丙烯胺水溶液的粘度影响不大。关键词聚丙烯酰胺，化学降解，旋转粘度，过氧化物化学聚丙烯酰胺低-温水溶液高碘含量，校科学金年金300072)加速低 2 温降解降解 PA 聚酰胺再水溶胶 PAM 降低降解脱水降解结果显示水解研究范围降低粘度导致水解不能被忽略。关键词聚丙烯酰胺，化学 2 降解水解，rota2 粘度 提交日期：1997209208；收稿日期：1998206218研究简报聚丙烯酰胺是一种重要的水溶性聚合物，应用广泛。

高分子量聚丙烯酰胺主要用作絮凝剂；中等分子量用作纸张的干强剂；低分子量可用作分散剂。可见，分子量对聚丙烯酰胺的应用影响很大。制备高分子量和低分子量的聚丙烯酰胺并不难，但要得到一系列中等分子量的聚丙烯酰胺却并非易事。通过降解和控制条件，可以获得不同分子量的聚丙烯酰胺材料。随着油田二次采油技术的普及，聚丙烯酰胺在油田三元复合驱体系中的应用越来越广泛。聚合物的主要作用是降低油水流度比和调整渗透剖面。问题是在作业过程中，井内聚丙烯酰胺残留量会逐渐积累，模拟计算表明聚丙烯酰胺残留量为注入量的25%～5316%。键入旋转粘度计来测量聚丙烯酰胺溶液的粘度。聚丙烯酰胺的降解程度以粘度和相对分子质量（以下相对分子质量中称为分子质量）的变化为特征。 113 聚丙烯酰胺的水解 聚丙烯酰胺的水解度按国家标准GB1200516-89中的方法测定。以甲基橙和靛蓝二磺酸钠为指示剂，用标准盐酸滴定聚丙烯酰胺水溶液，由此计算出聚丙烯酰胺水解度211 选择过氧化物体系聚丙烯酰胺（PAM降解反应在40微生物培养箱，添加降解剂为过硫酸钾、过氧化氢、过硫酸钾、硫代硫酸钠等水溶性过氧化物。

如果以降解反应前的聚丙烯酰胺的分子量M为基准，则降解后的聚丙烯酰胺的分子量M受丙烯酰胺降解反应的影响。图中曲线中加入任何化学降解剂时降解产物的分子量和溶液粘度与降解时间的关系。可以看出，纯聚丙烯酰胺水溶液在40℃时几乎不发生降解反应。加入降解剂后，聚丙烯酰胺降解明显。尤其是在降解初期，分子量的快速下降表明快速降解； 2h后，分子量下降趋于缓慢； 8h后，分子量几乎不再下降，说明降解基本停止。这是因为在反应初期，过氧化物分解产生大量自由基，导致聚丙烯酰胺大分子降解，分子量迅速下降。同时，大量自由基会再次发生相互作用，导致链降解终止，导致新注入的聚丙烯酰胺黏度下降，影响驱油效果。但聚丙烯酰胺的降解可以净化一些易堵塞部位的水，有利于回注或疏通。由于三元复合驱技术应用刚刚起步，聚丙烯酰胺井下成藏问题并不突出，这方面的研究国内外报道较少。试验方法111 原料聚丙烯酰胺A为国产产品，相对分子质量为200万；聚丙烯酰胺为进口产品，相对分子质量为1500分析纯。使用的降解剂是所有过氧化物聚丙烯酰胺水解度计算，例如过硫酸钾、过氧化氢或过硫酸钾 - 硫代硫酸钠氧化还原体系。 112聚丙烯酰胺的降解反应及降解产物相对分子量的测定。聚丙烯酰胺在W型微生物中的降解反应也使自由基浓度逐渐降低，从而形成上述趋势。

虽然聚丙烯酰胺的降解速度和降解程度不同，但降解规律基本相同。从降解过程分析，这不难理解。这与它们的分解活化能顺序相反（如过硫酸钾2硫代硫酸钠是氧化还原体系，因此产生自由基的速度最快，诱导聚丙烯酰胺降解的速度也最快；高浓度的自由基导致相互作用终止的机会很大，降解速率在2h后下降最快，而8h后的降解程度低于过硫酸钾。降解过程中的分子量变化曲线由旋转粘度计测得的聚丙烯酰胺水溶液的粘度变化曲线可以发现，对于每种降解剂，其分子质量的变化趋势与溶液粘度的变化趋势完全相同。 212 降解温度 降解温度的阴影温度聚丙烯酰胺的降解反应是影响聚合物降解的另一个主要因素。 aper，在 30、40、50 时研究了含有 010296m 过硫酸钾的聚丙烯酰胺溶液，当温度从 30 升高到 50 时，由于过氧化物分解速度加快，聚丙烯酰胺的降解程度增加至产生自由基。但当温度从50℃升高到60℃时，温度对降解的影响不大。这可能是由于自由基引起的聚丙烯酰胺降解被温度升高后自由基浓度的增加和它们结合引起的降解减少所抵消。根据下面引发剂的分解速率方程，可计算出降解剂 2S2O82Na2S2O 降解剂对 PAM 溶液粘度的影响 各种降解剂对聚丙烯酰胺初始降解速率的影响可排列如下： 2Na2S2O1140kJ的反应效果为40，过硫酸钾浓度010089m0105962m对质量浓度为016%的聚丙烯酰胺水溶液的降解率和降解度的影响。

分别为聚丙烯酰胺的分子量与溶液粘度随时间的关系。从图中可以看出，尽管过硫酸钾的添加浓度不同，但聚丙烯酰胺在水溶液中的降解趋势是相似的。在降解反应的前2h内聚丙烯酰胺水解度计算，聚丙烯酰胺的分子量和粘度急剧下降，随后分子量和粘度的变化趋于平缓。在相同的降解反应时间内，随着过硫酸钾浓度的增加，聚丙烯酰胺的分子量和溶液粘度降低，表明降解程度在增加。 ——30；——40； ——50；降解温度对PAM分子量的影响——30； ——40； ——50； ——0105962；——0102962； ——0101481；降解温度对PAM溶液粘度的影响 不同温度下过硫酸钾的分解速率常数和半衰期的影响见表 不同温度下过硫酸钾的分解速率常数和半衰期的影响 过硫酸钾浓度对PAM溶液粘度的影响PAM 214 分子量 聚丙烯酰胺水解粘度测定 从水解度分析可知，聚丙烯酰胺在过硫酸钾水溶液中水解2小时，水解度为27.97%。两种不同水解度且均含有0.103%聚丙烯酰胺的水溶液的粘度分别为1179cP和1182cP。一方面表明在试验条件下聚丙烯酰胺的水解度不大；另一方面，也说明即使发生部分水解，对聚丙烯酰胺水溶液的粘度影响也很小，所以用粘度的变化来表征聚丙烯酰胺。降解程度可靠。

温度 ƒ 30 40 50 60 64811081 202 60 3718108213 过硫酸钾浓度对聚丙烯酰胺降解的影响 1984； 26B 1986； 286 油田化学，1994；油田化学，1995； 12 大庆石油学报，1997； 21——0105962； ——0102962； ——0101481；过硫酸钾浓度对PAM溶液粘度的影响 严重损伤加固GB396-94《环形钢筋混凝土电杆腐蚀与防护》，1993； 14 材料保护，1991； 24 普通杆 2510 3217 普通杆 1310 2110 10010（全裂） 已采取加固措施 CM化学名称为环己基甲基二甲氧基硅烷，是聚丙烯催化剂的第三组分。它的引入可以提高催化剂的活性和取向性。由于CM不含有害苯环，适用于生产医药卫生、医疗器械和食品包装所需的聚丙烯。长期以来，我国一直依赖进口CM研发该产品。 1995年底，该产品完成产业化，建成年产50t生产厂。

同年，CM产品首先应用于北京燕山石化公司第二化工厂111510聚丙烯装置，后应用于上海石化塑料厂、大连西太平洋石油公司、洛阳石化总厂聚丙烯装置和天津联合化工有限公司等生产线已投入使用，均收到了良好的效果。 1998208214至1998208216，由天津市科委、天津天大精细化工有限公司在大连召开的“电子给体——CM产业发展与应用”成果鉴定会，来自中国石化等18家单位的53名专家和代表公司、天津市科委出席会议。会议认为：认定资料齐全；数据准确可靠；技术成熟合理；产品质量稳定，可完全替代国外同类产品；属国内领先水平。天津天大精细化工有限公司供稿 1998210214