温度和盐浓度对Cr~(3+)与HPAM交联反应速率及冻胶脱水率的影响

针对过交联造成的冻胶堵剂脱水问题,通过实验建立了一种可以具体表征交联反应过程的方法,即采用分光光度法测定Cr~(3+)浓度以表征Cr~(3+)交联剂的反应速率。考察了交联反应过程中交联剂Cr~(3+)的反应量、冻胶脱水率的变化情况,研究了温度和盐浓度对Cr~(3+)与HPAM交联反应速率及冻胶脱水率的影响,并对交联速率与冻胶脱水的相互关系进行了分析。研究结果表明,温度升高后,Cr和聚合物羧基之间的反应速率加快,交联中间体——Cr多核羟基桥离子的形成速率也会加快;温度越高,Cr多核羟基桥离子的流体力学直径增大速度越快,从而使得Cr的交联反应速率越快。而增大无机盐浓度,有利于Cr多核羟基桥离子的形成,其流体力学直径达到最大值的时间显著缩短。因此,在温度和无机盐的影响下,交联反应过程中冻胶易出现交联速率过快的问题,交联过度会增加交联体系的密度,导致交联体系的保水能力降低,从而使冻胶脱水。本研究对探索抑制冻胶体系脱水的方法具有指导意义。