耐温抗盐聚丙烯酰胺的发展方向

   针对聚丙烯酰胺耐温、抗盐性差的缺陷，开发了新型耐温、抗盐的聚丙烯酰胺，研究者的主要设计思路如下：

  （1）引入能提高聚丙烯酰胺分子主链热稳定性的单体

   提高聚丙烯酰胺主链的热稳定性是改善聚丙烯酰胺耐温抗盐性能的有效途径。作为驱油用的聚丙烯酰胺，其水溶液的粘度随老化时间的延长而降低的幅度越小，热稳定性就越好。相对分子质量越高的聚丙烯酰胺，粘度降低越明显。从分子设计的角度来看，选用碳链高分子和在分子中引入可增加分子链刚性的环状结构，可使聚丙烯酰胺的热稳定性明显提高。

  （2）引入带有大侧基或刚性侧基的单体

   引入大侧基或刚性侧基可使聚丙烯酰胺具有较高的热稳定性，这种聚丙烯酰胺的水溶液可在高温下保持较高的粘度。即使老化过程中伴有分子链的断裂，因刚性侧基的位阻效应，分子运动阻力大，则聚丙烯酰胺溶液的粘度降低幅度也较小。可提供大侧基或刚性侧基的单体主要有苯乙烯磺酸、N-烷基马来酰亚胺、丙烯酰胺长链烷基磺酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸等。

  （3）引入含有抗盐基团的单体

   在分子中引入对盐不敏感的磺酸基可使高分子的抗盐性明显提高。

  （4）引入含有耐水解基团的单体

   采用耐水解的单体与丙烯酰胺等单体共聚可以获得耐温抗盐性能优良的水溶性聚丙烯酰胺。如由耐水解的N-烷基丙烯酰胺和抗盐的2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸（AMPS）单体形成的共聚物，有很好的耐温抗盐能力，可用于高矿化度的地层。

  （5）引入可抑制酰胺水解的单体

   引入可抑制酰胺水解的单体可制得耐温、抗盐的聚丙烯酰胺，通常分子链上酰胺基的水解是造成聚丙烯酰胺耐温抗盐性能降低的主要原因，引入可抑制酰胺基水解的单体可使聚丙烯酰胺的耐温抗盐性能提高。N-乙烯基-吡咯烷酮（NVP）可抑止酰胺基水解，由丙烯酰胺与NVP及抗盐单体AMPS共聚合成的共聚物，可以达到更好的效果。

  （6）引入疏水基团

   在聚丙烯酰胺合成中，引入疏水基团，通过疏水基团的疏水缔合作用是改善聚丙烯酰胺耐温抗盐性能的途径。疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺是指在聚丙烯酰胺亲水性大分子链上带有少量疏水基团的一类水溶性聚丙烯酰胺。由于其独特的溶液性能，近来它们已成为增粘聚丙烯酰胺中重要的一种，其水溶液由于分子间疏水基团缔合而形成不稳定的物理交联网络，表现出了较好的增粘效应。通过缔合形成了非常大的超高分子结构，这种超高分子结构的动态物理交联网络容易被破坏，因而溶液呈现典型的假塑性行为；但随着剪切作用的降低或消除，大分子链间的物理交联重新形成，其粘度又将恢复。在盐溶液中，小分子电解质的加入使疏水缔合作用增强，溶液粘度增加，表现出明显的抗盐性能。可用的疏水单体有丙烯酸十二烷基酯、N-烷基（C6以上烷基）、苯乙烯等。

  （7） 合成超高相对分子质量PAM

   虽然超高相对分子质量PAM的机械降解损失较大，但因为要配制相同粘度的聚丙烯酰胺溶液，其相对分子质量越高用量越少，而且超高相对分子质量聚丙烯酰胺具有溶解性好、稳定性好等优点，尤其在油田配制过程中，其抗盐性和抗剪切性明显优于普通的聚丙烯酰胺产品，因此国内外超高相对分子质量聚丙烯酰胺的研究相当活跃，制备超高相对分子质量的聚丙烯酰胺的方法有很多，但目前世界上生产超高相对分子质量聚丙烯酰胺主要有两种方法：丙烯酰胺均聚后水解和丙烯酰胺与丙稀酸共聚。

  （8）聚丙烯酰胺的改性

   利用化学反应也可以在聚丙烯酰胺的侧链上引入功能性基团，如阳离子、疏水基团等，使聚丙烯酰胺达到耐温、抗盐的目的，这种方法相对于合成丙烯酰胺共聚物来说，工艺比较简单，而且不影响聚丙烯酰胺的相对分子质量，可以得到高相对分子质量的聚丙烯酰胺。

  （9）聚丙烯酰胺交联

   聚丙烯酰胺侧链上含有酰胺基团，它含有活泼氢，并且在碱性条件下可以水解成为羧基，这两种官能团都可以与其他碱性基团发生反应，形成具有网状结构的聚丙烯酰胺，这种网状结构可以增加聚丙烯酰胺的相对分子质量，提高聚丙烯酰胺溶液的粘度，同时可以减少分子链在盐溶液中的蜷曲，从而使其粘度保留值增加，即抗盐性增强。这种聚丙烯酰胺可以被广泛应用于聚丙烯酰胺驱油和堵水调剖中。