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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

淀粉 / 钠基蒙脱土 / 聚丙烯酸高吸水树

脂的制备研究

豆鹏飞
( 长庆油田公司，陕西 榆林 718100)

摘要： 本文以丙烯酸 (AA)、淀粉等为原料，复合钠基蒙脱土，利用水溶液聚合法，合成制备一种复合型高吸水树脂油田堵漏剂，
并在此基础上探索影响吸水树脂吸水性能的因素。最佳吸水性能的工艺条件为 ： 70℃条件下调单体中和度至 70%、N,N’- 亚甲基
双丙烯酰胺 0.065 g、过硫酸钾为 0.044 g，蒙脱土 3 g。所得产品 ：吸水倍率 251.3 g/g、吸盐倍率 69.2 g/g。最佳吸盐水配方条
件为 ： 60℃条件下调单体中和度至 75%、N,N’- 亚甲基双丙烯酰胺 0.075 g、过硫酸钾为 0.049 g、蒙脱土 3 g ；所得产品 ：吸水
倍率 238.2 g/g、吸盐倍率 81.5 g/g。样品吸水后为无色透明块状胶体，烘干粉碎后为淡黄色颗粒。
关键词 ： 水溶液聚合法 ；高吸水树脂 ；吸盐倍率 ；吸水倍率
中图分类号 ： TQ325 文章编号 ： 1009-797X(2019)20-0040-08
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.20.008

高吸水性树脂（SuperAdsorbentResin 简称 SAR） 实验主要试剂见表 1。
又称高吸水性聚合物，是一种含有羧基、羟基等强亲 表 1 实验试剂一览表
水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物， 试剂名称 纯度 生产厂家
丙烯酸 分析纯 成都市科龙化工试剂厂
它不溶于水，也不溶于有机溶剂 , 具有独特的吸水和 土豆淀粉 / 市售
保水性能，同时具备高分子材料的优点 [1~3] 。在油田 玉米淀粉 / 市售
红薯淀粉 / 市售
堵漏方面，高吸水树脂也发展成一种极具优势的新型 蒙脱土 分析纯 北京化工厂
过硫酸钾 分析纯 重庆博艺化学试剂有限公司
堵漏材料。众所周知，钻井液漏失是钻井施工中一种
过硫酸铵 分析纯 重庆博艺化学试剂有限公司
常见的井下复杂工况，对于石油钻井和固井作业危害 N,N’- 亚甲基双丙烯酰胺 分析纯 天津市光复精细化工研究所
氢氧化钠 分析纯 郑州化工试剂二厂
极大，一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损害油气 氯化钠 分析纯 郑州化工试剂二厂
层，而且还可能引起卡钻，井壁垮塌等事故川。传统
1.2 实验仪器
泥浆堵漏材料有自身变形性较差，堵漏材料膨胀量不
实验主要仪器见表 2。
高等缺点，往往造成堵漏无效或堵漏后易发生重复性
表 2 实验仪器一览表
漏失等问题。在漏层中，加入高吸水树脂堵漏剂，高
仪器名称 型号 生产厂家
吸水树脂通过自身的吸水膨胀，能够适应不同形态的 电子天平 8477 北京赛多利斯仪器系统有限公司
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地层裂缝，从而阻止钻井液的继续漏失 [4~6] 。在钻井 数显恒温水浴锅 MZ-4102 中国重庆银河实验仪器有限公司
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液中掺加高吸水树脂进行堵漏作业是一种尝试性研究， J-J 动力搅拌器 CMT4503 江苏金坛市医疗仪器厂
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其技术难点在于控制堵漏用高吸水树脂的吸水膨胀速
度和膨胀量。现有商用高吸水树脂的吸水速度很快 ( 小 1.3 高吸水树脂堵漏剂的合成
于 20 min)，且不抗盐。目前国内外对于速度可控的 1.3.1 探索性试验
抗盐高吸水树脂少有研究。 （1）试验目的
由于高吸水树脂的聚合，需要一定的温度，为了
1 实验部分 作者简介 ：豆鹏飞 (1992-)，男，本科，工程师，现从事
1.1 实验试剂 金属材料以及高分子复合材料研究工作。
收稿日期 ：2019-04-25

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