Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Полимеры на основе акриламида в виде их водных растворов широко используются в различных отраслях промышленности. Однако существенным недостатком выпускаемых в настоящее время полимеров акриламида, содержащих акрилатные группы, является их недостаточная солестойкость. В сильно минерализованных водных растворах такие полимеры теряют свою эффективность, а в некоторых случаях вообще выпадают из раствора. Улучшение свойств полиакриламида может быть достигнуто введением в основную полимерігую цепь сульфогрупп и гидрофобных группировок. Одним из методов получения таких полимеров является сополимериза-ция акриламида с мономерами соответствующей природы. Данная диссертационная работа, в которой впервые подробно изучены основные закономерности полимеризации и сополимеризации сульфо-кислотных мономеров, а также свойства водных растворов синтезированных полимеров, является весьма актуальной.
НЕЛЬ РАБОТЫ. 1. Изучение кинетических закономерностей полимеризации сильных непредельных кислот в различных условиях. 2. Исследование совместной полимеризации акриламида с ионными и неионными мономерами при различных конверсиях вплоть до глубоких степеней превращения. 3. Исследование свойств водных растворов полиакриламида и сульфосодержащих и гцдрофобномодифицированных сополимеров акриламида и установление закономерностей, связывающих молекулярные характеристики этих полимеров с эксплуатационными свойствами.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые были получены следующие результаты:
изучена кинетика полимеризации винилсульфоновой кислоты в водном растворе. Установлена экстремальная зависимость общей скорости полимеризации и величины kp/ko"2 от величины рН. Порядок полимеризации по мономеру также зависит от рН;
изучена радикальная сопояимеризация акриламида с N-винилпирролидоном и вннилсульфокислотой в воде. Состав образующихся сополимеров во всех случаях обогащен звеньями акриламида. Методами ЯМР- и КР-спектроскопии определены составы сополимеров на различных глубинах превращения и рассчитаны константы сополимеризации. Установлено, что состав образующихся сополимеров не изменяется с конверсией вплоть до ~70% превращения. Высказано предположение, что независимость состава сополимера от глубины превращения обусловлена гидрофобными взаимодействиями в водных растворах полимеров;
методами вискозиметрии и светорассеяния установлено, что при низких концентрациях NaCl кривые зависимостей молекулярных характеристик ' сополимеров акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансудь-фонатом натрия от. состава сополимера имеют экстремальный характер, в то время как при повышении содержания соли в растворе наблюдается монотонное изменение этих параметров;
показано, что изменение молекулярных характеристик суль-фосодержащих и гидрофобномодифицированных сополимеров акриламида в водных растворах NaCl и СаСЬ в широком диапазоне их концентраций обусловлено изменением термодинамического качества растворителя;
- установлено, что синтезированные в работе сополимеры акриламида могут быть использованы качестве высокоэффективных стабилизаторов малоглинистых буровых растворов в сильно минерализованных средах. Стабилизирующее действие сополимеров акриламида с КМЦ объясняется образованием тройного интерполимерного комплекса между иммобилизованными на частицах глины полимерами.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Результаты исследования свойств растворов сульфосодержащих и гидрофобномодифицированных сополимеров акриламида и выявленные корреляции между молекулярными характеристиками и эксплуатационными свойствами данных полимеров могут быть использованы при синтезе различных полимеров на основе акриламида с комплексом заданных свойств, которые могут применяться для повышения нефтеотдачи, а также в технологических процессах в других отраслях промышленности.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации докладывались на ІУВсесоюзной конференции по водорастворимым полимерам (г.Иркутск, 1994 г.), на Ежегодной научной конференции НИФХИ им. Л.Я.Карповав 1993 г. и в 1995 г., на 11 Международном симпозиуме по спектроскопии полимеров (Валладолид, Испания - июль 1994 г.). ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 2 статьи, 2 тезисов докладов, 3 статьи находятся в печати.
Диссертация изложена наЙ> стр. машинописного текста, включает Ь таблицы и За рисунков. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы 0Й*сылок).
