交联聚丙烯酰胺纳米微球的制备及性能评价

以丙烯酰胺(AM)单体水溶液为分散相,Span80/Tween80为乳化剂,煤油为分散介质,绘制了AM/H2O-Span80/Tween80-煤油体系的拟三元相图.依据拟三元相图配制了含油相质量分数52.0％、Span80/Tween80(质量比4:1)复合乳化剂质量分数7.8％、水相质量分数40.2％的W/O微乳液(以体系总质量计),在70℃利用反相微乳液聚合法制备了纳米级交联聚丙烯酰胺微球.结合激光衍射粒度分析仪(LPSA)探讨了交联剂、引发剂用量及搅拌速率等合成条件对交联PAM微球粒径及吸水溶胀性能的影响,并采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对微球形貌进行了表征,确定具有较高吸水倍率的交联PAM微球的优化合成条件为:交联剂(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)MBA用量0.60％、引发剂(过硫酸铵)APS用量0.50％(以单体质量计)、搅拌速率1 000r/min.溶胀实验显示,该条件下合成的微球在1.0×105 mg/L矿化度地层水中吸水倍率为1 690,表现出良好的耐盐性,高吸水倍率.SEM和TEM结果显示,微球具有较好的球形度、单分散性好,粒径分布较为均一,约为150～200 nm.岩心封堵实验表明,聚合物微球胶乳对地层有良好的封堵性,具有封堵、突破、深入、再封堵的逐级调剖特性.