Синтез и исследование свойств акрилатных ионогенных терполимеров с повышенными кислото-, соле- и термостойкостью

Объекты исследования: ионогенные терполимеры на основе акриламида (АА), нитрила акриловой кислоты (АН), 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (АМПСК). Цель: получение противотурбулентных добавок на основе терполимеров АА, АН и АМПСК, применимых в осложненных условиях эксплуатации, синтезированных по реакции радикальной полимеризации, исследование свойств и установление влияния их состава, температуры, ионной силы раствора и кислотности среды на величину снижения гидродинамического сопротивления для получения. Методы исследования: ИК-Фурье и УФ-Вид спектроскопия, элементный анализ, термогравиметрический анализ, ЯМР 1Н и 13C спектрометрия, динамическое светорассеяние, капиллярная вискозиметрия, дифференциальная сканирующая калориметрия, дилатометрия, гравиметрия. Способность терполимеров снижать гидродинамическое сопротивление исследовалась на турбулентном реометре капиллярного типа. Методом радикальной сополимеризации в водной среде получены терполимеры АА-АН-АМПСNa. Установлены основные закономерности реакции терполимеризации, определены начальные скорости реакции, порядки реакции по инициатору и мономерам, значение общей энергии активации реакции. Показано, что в результате сополимеризации АА, АН и АМПСNa образуются статистические терполимеры. Установлены закономерности повышения устойчивости акрилатных ионогенных терполимеров АА-АН-АМПСNa к термогидролизу, связанного с увеличением содержания нитрильных и сульфонатных заместителей в составе боковых групп полимерной цепи. Показано проявление эффекта снижения гидродинамического сопротивления турбулентного водного потока терполимерами на основе АА, АН и АМПСNa в условиях повышенных температур, наличии солей жесткости и повышенной кислотности среды. Впервые исследована величина снижения гидродинамического сопротивления турбулентного водного потока полимерами при температурах выше 100 ºС. Разработана и запатентована противотурбулентная добавка на основе терполимера АА-АН-АМПСNa для снижения гидродинамического сопротивления буровых растворов на водной среде в сложных горно-геологических условиях.