聚丙烯酰胺的耐盐性分析
表1 三种聚丙烯酰胺在不同NaCl浓度下的黏度变化
NaCl浓度 | 0 | 0.1% | 0.3% | 0.5% | 0.7% | 1.0% |
KYPAM-1 | 141.40 | 21.20 | 11.40 | 9.84 | 7.19 | 5.78 |
HPAM | 101.30 | 15.80 | 8.12 | 6.47 | 4.69 | 4.53 |
MICROG | 6.30 | - | - | - | - | - |
从表1可以看出,随NaCl含量增加,KYPAM-1和HPAM溶液黏度逐渐下降,起初幅度较大,然后趋于缓慢,在NaCl含量高于0.7%后,仍能保持较高的黏度。KYPAM-1的抗盐性较好,在含盐量为0.1%时,黏度维持在21.2mPa·s,随着含盐量增加,黏度变化不大;HPAM具有一定的抗盐性,当NaCl含量达到1%后,黏度仍维持在4mPa·s以上;MICROG的抗盐性能很差,在0.1%NaCl下黏度就降为0。
KYPAM-1分子量约为2600万、HPAM约为2400万、MICROG只有不到350万,分子量越高,抗盐性越好;KYPAM-1是梳形聚合物,其高分子的侧链同时带亲水基团和亲油基团,由于亲油基团和亲水基团的相互排斥,使得分子内和分子间的卷曲、缠绕减少,高分子链在水溶液中的排列成梳子形状,因此具有较好的抗盐能力和良好的剪切稳定性。
MICROG含有较多的杂质,固含量在30%左右,分子量约为300万,远远低于KYPAM-1和HPAM,因此其水溶液黏度较低;当加入盐后,聚合物体系里大量存在的羧基负离子与Na+结合,使得高分子线团间的静电斥力减弱,线团收缩,所以黏度降低。综合考虑,梳形聚合物KYPAM-1是比较适合的增黏剂,具备较好的抗剪切性和抗盐性。