水凝胶体系交联过程织构变化的流变学研究

高等学校化学学报

水凝胶体系交联过程织构变化的流变学研究

王刚¹, 许元泽¹, 范学勍¹, 曹绪龙², 刘坤², 张继超²

1. 复旦大学高分子科学系, 聚合物分子工程教育部重点实验室, 上海 200433;
2. 中国石化胜利油田有限公司地质科学研究院, 东营 257015

收稿日期:2007-12-18 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-09-10 发布日期:2008-09-10
通讯作者: 许元泽

Texture and Rheology of the Gelation Process of HPAM Aqueous Solution

WANG Gang¹, XU Yuan-Ze^1*, FAN Xue-Qin¹, CAO XU-Long², LIU Kun², ZHANG Ji-Chao²

1. Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers of Ministry of Education, Department of Macromolecular Science, Fudan University, Shanghai 200433, China;
2. Geological Scientific Research Institute of Shengli Oilfield, SINOPEC, Dongying 257015, China

Received:2007-12-18 Revised:1900-01-01 Online:2008-09-10 Published:2008-09-10
Contact: XU Yuan-Ze

摘要/Abstract

摘要： 研究了由部分水解聚丙烯酰胺水溶液交联得到的用于三次采油的弱凝胶体系, 使用不同交联剂的水凝胶体系表现出不同的流变特性, 反映两种不同织态结构的弱凝胶, 一种为接近于均匀分形交联网的整体凝胶, 另一种为有特征尺度的非均匀交联网的胶态分散凝胶. 上述结果得到了光学显微镜观测的证明. 强剪切和拉伸流的结果表明, 当凝胶体系中存在大量胶团时, 强剪切可以加强体系中网络结构的完整性, 使得流变性质加强, 不同于一般凝胶的减弱趋势.

关键词: 水解聚丙烯酰胺, 弱凝胶, 流变性, 凝胶织构, 拉伸黏度

Abstract: The weak gels based on partial hydrolyzed polyacrylamide(HPAM) aqueous solutions gelated by organic crosslinkers were investigated rheologically with application background of tertiary oil recovery. The linear and non-linear rheological properties in gelation processes of weak gels with different crosslinkers reveal two kinds of textures near the gel point, one is a fractal network, and the other is a heterogeneous network with a characteristic dimension. The optical microscopic approved the rheological arguments. High shearing and the stretch flow in converging outlet measurements indicat that contrary to the static colloidal gels, the strong flows can reinforce the integrities of network structures and enhance the rheological properties. The potential in the EOR applications are also discussed.

Key words: Hyalrolyzed polyarylamide, Weak gel, Rheology, Gel texture, Elongational viscosity

中图分类号:

O631

TrendMD:

王刚,许元泽,范学勍,曹绪龙,刘坤,张继超 . 水凝胶体系交联过程织构变化的流变学研究. 高等学校化学学报, doi: .

WANG Gang¹, XU Yuan-Ze^1*, FAN Xue-Qin¹, CAO XU-Long², LIU Kun², ZHANG Ji-Chao². Texture and Rheology of the Gelation Process of HPAM Aqueous Solution. Chem. J. Chinese Universities, doi: .

[1]	韩一秀, 吴殿国, 李宏谱, 殷鸿尧, 梅拥军, 冯玉军, 钟祖勤. 低温非水环境中疏水缔合聚丙烯酸钠与两性离子表面活性剂的相互作用[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(6): 2056.
[2]	樊晔, 李倩, 方云, 夏咏梅. 用共轭亚油酸构筑层状液晶的药物传递系统[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(4): 750.
[3]	郭振豪, 桂奇峰, 张博, 任帅臻, 张树鹏, 李新忠, 任天瑞. 聚羧酸盐和聚萘磺酸盐分散剂在高浓度水悬浮剂中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(7): 1278.
[4]	杨飞, 肖作曲, 姚博, 李传宪, 孙广宇, 阎孔尧. 聚丙烯酸十八酯-乙酸乙烯酯梳状二元共聚物降凝剂对含蜡原油结晶特性与流变性的影响[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(7): 1395.
[5]	步红红, 焦燕妮, 兰文军, 庄晓丽, 戴肖南, 李天铎. 盐酸胍/Ⅰ型胶原分散体系的流变性[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(6): 1189.
[6]	张欢欢, 许东华, 管东波, 姚卫国, 石彤非. 双组分加成型硅橡胶交联固化过程的流变学研究[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(4): 788.
[7]	李静, 杨勇, 曹绪龙, 张继超, 张磊, 张路, 赵濉. 不同结构驱油聚合物的界面剪切流变性质[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(4): 791.
[8]	苑敬, 翟雪如, 徐桂英, 谭业邦, 张健. 无机盐对支状嵌段聚醚破乳作用的影响[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(2): 325.
[9]	秦娇龙, 庞文文, 杨小东, 张腾, 任天瑞. 十二醇聚氧乙烯醚的表面性能及在水悬浮剂中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(10): 2182.
[10]	陈琨, 李海平, 侯万国. 部分水解聚丙烯酰胺水溶液的零剪切黏度和临界浓度[J]. 高等学校化学学报, 2012, 33(06): 1301.
[11]	徐海涛, 李京, 梁红波, 熊磊, 高歌. 电子束固化含氟聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能[J]. 高等学校化学学报, 2012, 33(04): 823.
[12]	吕少一, 邵自强, 张振玲, 王飞俊, 王文俊. 新型刺激响应性纤维素基含能凝胶的流变性能[J]. 高等学校化学学报, 2012, 33(02): 409.
[13]	窦立霞, 程建波. 聚丙烯酰胺对烷基苯磺酸盐界面吸附膜扩张流变性质的影响[J]. 高等学校化学学报, 2010, 31(2): 361.
[14]	陈甜甜, 路福绥, 李现伟, 张树芹, 侯万国. Mg-Al MMH对除虫脲水悬浮剂流变性的影响[J]. 高等学校化学学报, 2010, 31(10): 2036.
[15]	梁虎南,,龙柱,皮成忠,杨淑蕙,周小凡 . 阴离子分散剂对酸化膨润土流变性的影响[J]. 高等学校化学学报, 2009, 30(3): 549.