pH值、光照和礦化度對聚丙烯酰胺的黏度影響較大,而對于聚丙烯酰胺的濃度影響較小;低溫和弱的機械剪切強度對聚丙烯酰胺的黏度和濃度影響都不大,而高溫和強的機械剪切強度對聚丙烯酰胺的黏度和濃度影響都比較大。
對聚丙烯酰胺固體、聚丙烯酰胺溶液、高溫加熱后聚丙烯酰胺溶液的紅外光譜分析的結(jié)果表明,其酰胺基不同程度的水解造成了不同聚丙烯酰胺樣品結(jié)構(gòu)的不同。溫度、pH值、光照、機械剪切、礦化度對聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性都有較大影響。
在不發(fā)生降解的溫度范圍內(nèi),HPAM溶液黏度隨溫度的升高而降低,高溫時黏度降低更嚴重,HPAM的耐溫性能較差。分子動力學模擬結(jié)果顯示,高溫下HPAM分子鏈發(fā)生解纏結(jié),溶液體系的流動阻力減小,導(dǎo)致溶液黏度降低;隨溫度的升高,HPAM周圍水化層內(nèi)水分子的密度減小,水分子對HPAM運動的阻礙作用減弱,HPAM運動阻力減小,溶液黏度降低。
聚丙烯酰胺(HPAM)是油田常用的驅(qū)油聚合物,用油田污水配制HPAM溶液易導(dǎo)致其黏度明顯降低,影響驅(qū)油效果。依據(jù)埕東油田污水實測的各種金屬陽離子含量來配制HPAM溶液,測得各金屬陽離子對其黏度影響由大到小的順序為:Na+>Fe2+>Ca2+>K+>Mg2+;通過紅外光譜和掃描電鏡分析金屬陽離子導(dǎo)致HPAM溶液降黏的機理,Na+、K+、Ca2+、Mg2+主要是通過與HPAM鏈上的羧酸根陰離子靜電引力相互作用,降低HPAM分子表面原有的電荷密度,造成分子鏈卷曲,同時減弱了極性基團的溶劑化能力,釋放大量的"束縛水",從而使黏度顯著降低;Fe2+離子主要是與水中溶解氧共同作用,引發(fā)自由基反應(yīng),導(dǎo)致HPAM骨架水解斷裂,致使黏度顯著降低。