摘要
本文通过二烯丙基胺与不同碳链长度的溴代烷烃反应得到二烯丙基烷基胺DCnA(n=14，16，18)，然后将得到的DCnA与溴苄反应得到季铵盐类可聚合表面活性剂单体DCnAB（n=14，16，18），得到的DCnAB单体通过1H NMR和FT-IR进行了结构确认。采用胶束聚合方法，以AM，AMPS和DCnAB为聚合反应的单体，得到一系列三元聚丙烯酰胺类表面活性剂PAMQ。三元共聚物PAMQ的结构通过1H NMR和FT-IR进行了确认。通过对聚合反应条件的筛选，得出最适宜的反应条件为：单体质量比为AM:AMPS:DCnAB=81:18:1（n=14，16，18），pH值为10.3，SDS的用量为单体DCnAB质量的4倍，KPS用量为总单体质量的0.08％，NaHSO3用量为总单体质量的0.05％，AIBA用量为总单体质量的0.018％，反应引发温度为25.0℃，EDTA二钠用量为AM质量的0.01％。以上述筛选出的反应条件进行自由基胶束聚合，制备得到了三元聚丙烯酰胺类表面活性剂PAMQ1~PAMQ3，其黏均分子量Mη分别为：7.27×106、8.94×106和7.12×106g·mol-1。经过TGA分析，共聚物PAMQ1~PAMQ3有较高的热稳定性，共聚物主链的热失重温度为320℃。共聚物PAMQ1~PAMQ3对水相有良好的增黏能力，当共聚物溶液质量浓度为3.0g/L时，在剪切速率为7.34s-1、温度为25.0℃时，溶液的表观黏度分别为518.5、546.0和564.3mPa·s。共聚物PAMQ1~PAMQ3有良好的表面活性，共聚物PAMQ1~PAMQ3的临界胶束浓度（CMC）分别为2.14g/L、1.94g/L和1.78g/L，对应的临界表面张力(γCMC)分别为57.41、52.35和50.79mN/m。共聚物PAMQ有一定的耐盐性和耐剪切性，当NaCl浓度为200.0g/L时，质量浓度为3.0g/L的共聚物PAMQ1~PAMQ3溶液表观黏度可分别保留至32.77、37.21、45.10mPa·s，当剪切速率为200.0s-1时，质量浓度为3.0g/L的共聚物PAMQ1~PAMQ3溶液黏度保留值分别为26.25、29.53和33.85mPa·s。共聚物PAMQ对稠油有一定的乳化降黏能力，测定共聚物PAMQ对辽河脱水稠油(温度25.0℃，剪切速率7.34s-1时，黏度为3184mPa·s)的乳化降黏性能(温度为25.0℃，剪切速率为7.34s-1)，结果表明，共聚物PAMQ对稠油具有乳化作用，能形成O/W型乳液，降黏率为78.2％~85.7％。 为了进一步提高共聚物的乳化性能以及乳液的稳定性，在上述三元聚合的基础上，引入非离子型可聚合表面活性剂单体壬基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯NP30AA，通过胶束聚合得到四元聚丙烯酰胺类表面活性剂PAAQN。通过对单体NP30AA用量的筛选，得出最适宜的单体质量配比为：AM:AMPS:DCnAB:NP30AA=80:18:1:1（n=14，16，18），得到四元聚丙烯酰胺表面活性剂PAAQN1~PAAQN3。对四元共聚物的热稳定性、对水相的增黏作用、表面活性、疏水缔合作用、润湿性能、流变性能、对稠油乳化性能以及乳液的稳定性进行测试。PAAQN1~PAAQN3的临界胶束浓度(CMC)分别为2.05g/L、1.89g/L和1.76g/L，对应的临界表面张力(γCMC)分别为55.74、47.63和44.21mN/m。共聚物PAAQN1~PAAQN3对辽河脱水稠油(温度25.0℃，剪切速率7.34s-1时，黏度为3184mPa·s)具有良好的乳化作用，形成了O/W型乳液，有效降低了稠油黏度，降黏率分别为82.1％、87.6％和91.4％，并且乳液能保持24h以上，具有较好的稳定性。
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