固化交联

化学堵水调剖剂综述

淀粉经熟化后以丙烯腈或丙烯酰胺接枝改性可用于油田堵水调剖。如体膨型调剖剂S—P A NL 6 J ，是淀粉与丙烯腈接枝聚合再经碱性水解而成。胶凝后粘度可达5 0 0 P a·S 。热稳定性好，适用于 6 0 ℃～ 1 2 0 ℃高渗透地层。S P A淀粉接枝共聚物堵剂是以S P A( 由淀粉与丙烯酰胺接枝共聚形成) ，有机复合交联剂MC和保凝剂L为主要成分的堵水调剖剂，其中S P A浓度为0 ．6 ％～1 ．0 ％。这种堵水调剖剂强度高，耐冲刷，并具有良好的选择性堵水作用。

木质素来源于造纸厂纸浆废液，主要成分为木质素磺酸盐，常与聚丙烯酰胺混用，与交联剂作用产生凝胶。

分散固化型堵剂由膨胀型物质( 如粘土) 与水泥悬浮于水中配制而成。该体系适于封堵特高渗透层。该体系进入地层后，可在孔喉处形成滤饼，由于水泥的水化反应使滤饼固结。从而封堵特高渗透层。如粘土一水泥分散体、碳酸钙一水泥分散体和粉煤灰一水泥分散体等。

分散膨胀型堵剂该类堵剂为适当交联遇水膨胀而不溶解的聚合物堵剂，包括预交联颗粒堵剂和吸水树脂。堵水机理是堵剂网络结构中的亲水集团与水分子发生水合作用，在网络结构内外产生渗透压，使水分子向网络结构内部扩散，进而堵剂溶胀，堵塞高渗透层。由于这类堵剂具有较好的选择性，因此可用于油井堵水。

凝凝胶型调剖堵水剂分为硅酸凝胶堵剂、铝酸凝胶堵剂和氢氧化铁凝胶堵剂。硅酸凝胶在油田的应用较为广泛。三价铁的化合物通过就地水解转变成凝胶，然后通过就地絮凝或自发老化被固定。这种三价铁凝胶在地层中具有很好的稳定性。该堵剂的优点是具有一定的选择性，适用于低渗透层。

单组份常温交联型丙烯酸乳液

2 ．乳液用交联剂

单组份涂料首先须将羧基官能团用易

聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是丙烯酰胺均聚物或与其它单

体共聚而生成的高分子化学品的统称，是一种线型水溶性聚合物，属于合成类水溶性高分子。它是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一

物理性质

聚丙烯酰胺常温下比较稳定，为坚硬的玻璃态固体，水溶液呈清澈透

明状，低毒。具有良好的热稳定性，溶于水，不溶于除醋酸、丙酸、氯代乙酸、丙烯酸、乙二醇、甘油之外的其它溶剂。温度过高和冰冻时易降解。PAM 水溶液的粘度和浓度近似于对数关系，即直线关系[14]；PAM分子量的大小对其粘度有极大的影响，高分子量及超高分子量（大于2000万）的PAM 具有很高的粘度；PAM 水溶液对电解质有很好的容忍性；PAM 分子链很长，能在两个粒子之间架桥，加速粒子的沉降，是很好的絮凝剂；PAM 具有增稠、絮凝和对流体、流变体有调节作用。在210℃（聚丙烯酰胺的热分解温度）、无氧条件下，聚丙烯酰胺的酰胺基脱水转变成腈基。在500℃炭化为黑色的粉末。丙烯酰胺单体是有毒物质，对哺乳动物神经有副作用

化学性质

聚丙烯酰胺结构单元中含有的酰胺基团是氮或胺的酰基衍生物，由于

酰胺基团中氮原子的未共用电子对与羰基双键中的π电子形成共轭体系

，使氮原子的电子云密度降低，与之相连的氢原子变得活泼，较易质

子化，酰胺基的化学活性很高，易形成氢键，使聚丙烯酰胺具有良好的水溶性和很高的化学活性，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种

PAM 的衍生物。酰胺基水解转化为含有羧基的聚合物——部分水解聚丙

烯酰胺，是一个重要的交联单体；酰胺链上引入阳离子侧基，生成阳离子聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺分类

根据聚丙烯酰胺电荷性质可将其分为非离子型聚丙烯酰胺（PAM）、阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）和两性聚丙烯酰胺（AmPAM）。这些聚合物可以是均聚物，也可以是共聚物。

聚丙烯酰胺/有机交联体系中，主要是醛基（又称甲氧基）与酰胺基

（有些报道为羧基）作用，以极性键交联，耐温性比以配位键结合的无机交联体系好。此类体系用水解度低于30%的部分水解聚丙烯酰胺（或PAM、CPAM）与有机交联剂地面混合，地下成胶，达到封堵目的。聚丙

烯酰胺的分子量在（100～2500）×104之间较好，用量为0.1%～5%。有机交联剂有醛类（如甲醛、乙醛等）、酚醛树脂和蜜胺树脂等，成胶温度

高于无机交联体系，应加入除氧剂等各类添加剂保持体系的长期稳定性，交联剂用量为0.10%～5.0%效果最好，有机交联后的聚丙烯酰胺胶体其耐温性能较好

交联剂

前期试验表明，在85℃下，单独采用酚醛树脂交联剂，交联体系能

形成良好的冻胶；而在135℃下，单独采用酚醛树脂交联剂，成胶后胶体的强度不够大，加入含苯环的有机胺后成胶强度较好。通过试验优化85

。

固化剂是胶黏剂中最主要的配合材料。它直接或通过催化剂与主

体黏料进行反应，使原来是热塑性的线型树脂或活性单体通过固化反应而变成体型的网状结构或大分子聚合物。固化结果使分子间距离、形态、热稳定性、化学稳定性等都发生显著的变化，获得更好的粘接与机械性能。因此固化剂的选用是很重要的。

在建筑胶黏剂中，不同的黏料有不同类型的固化剂。如环氧树脂固化剂有有机胺、有机酸酐、咪唑类、高聚物类和其他改性品种等。丙烯酸酯类固化剂则有有机过氧化物与有机氮化物组成的氧化还原体系；不饱和聚酯树脂则是使用有机过氧化物和金属盐；橡胶黏料则用各种硫化剂（如金属氧化物，硫黄）等；还有的则靠空气中的水分进行固化如室温固化硅橡胶密封胶、某些聚氨酯胶及氰基丙烯酸酯胶等。总之固化剂的种类是很多的，应在具体条件下，分别对待与选用按照分子结构环氧树脂固化剂分为三类：①碱性固化剂：如多元胺、改性脂肪胺、胺类加成物；②酸性固化剂，如酸酐类；③合成树脂类，如含活性基因的聚酰胺、聚酯树脂、酚醛树脂等。