摘要：聚丙烯酰胺是是油田驱油进程中运用较为广泛的一种聚合物，本文简单论述了聚丙烯酰胺的物理特性，而且从聚丙烯酰胺的溶剂、聚丙烯酰胺的溶解速率等两个方面总述了溶解特色和速溶问题，又总结了加速聚丙烯酰胺溶解的3个技能途径。
     聚丙烯酰胺类聚合物是指丙烯酰胺的均聚物及丙烯酰胺与其他单体构成的共聚物。这类聚合物是线型水溶性聚合物，是油田中运用较为广泛的水溶性聚合物品种之一，其间较具有代表性的产品是聚丙烯酰胺及其水解产品。跟着油田开发进入后期，进步采收率技能成为油田可持续发展的重要办法之一，聚丙烯酰胺的出产、功能和运用研究越来越收到人们的重视。
1、聚丙烯酰胺的物理特性
在室温条件下，固体状态的聚丙烯酰胺是一种坚固的玻璃状态的聚合物，具有不同形状(跟着制作办法而改变)，如用冷冻办法制得的聚丙烯酰胺是白色的、松懈的、非晶体固体；玻璃状态的固体聚丙烯酰胺是由溶液沉析后枯燥取得；半透明、硬脆的薄片聚丙烯酰胺是在玻璃板上浇筑枯燥制得的。
2、聚丙烯酰胺的溶解特色、速溶问题以及改进办法
聚丙烯酰胺具有两个溶解特性：①只有水才能作为聚丙烯酰胺的溶剂；②具有较长的溶解时刻。
2.1聚丙烯酰胺的溶剂
在聚丙烯酰胺分子链上每一个结构单元皆有一个酰氨侧基，酰氨基是亲水大的极性基团，依据溶剂化原理和溶液的相似相溶原理，标明聚丙烯酰胺只能溶解在水中和较少量会集含氮化合物和含羟基化合物的有机溶剂中。
     依据很多的试验研究，聚丙烯酰胺较好的溶剂是水，能够和水以任一比例混合。聚丙烯酰胺溶解在水中是吸热进程，与许多水溶性聚合物不同，是因为酰氨基与水分子之间的作用较强，在含水量时，聚丙烯酰胺与水构成络合体；具有低于零摄氏度的上临界溶解度，外推法取得的聚丙烯酰胺一水体系的温度约为零下40摄氏度，没有临界溶解温度。但是在氮原子上引进疏水侧基的聚异丙基丙烯酰胺的水溶液侧有上临界溶解温度，32.5℃，在上临界溶解温度以下溶解，而在上临界溶剂温度以上则不溶解。
聚丙烯酰胺不溶于大多数有机溶剂，在聚丙烯酰胺的水溶液中参加很多的与水互溶的有机溶剂(如无水甲醇或丙酮)时，会使聚丙烯酰胺从水溶液中沉析出来。
2.2聚丙烯酰胺的溶解速率
聚丙烯酰胺的溶解进程与典型的高聚物相同出现先溶胀后溶解的现象。但关于聚丙烯酰胺，其溶解时刻远高于一般聚合物，有的乃至高达几个星期。因而产品聚丙烯酰胺的溶解速率成为一项重要的技能指标。现在，许多研究人员一直致力于速溶产品的开发和研究。聚丙烯酰胺的溶解速率与其分子量、分子的几许结构、溶解温度、产品的剂型、拌和和投料办法、离子度等要素有关。
溶解速率随化学交联程度的添加和分子量的添加而减慢，整体交联将使聚丙烯酰胺只溶胀不溶解。在粉末产品的制作进程中，长的枯燥时刻和高的枯燥温度会使部分产品轻度交联和支化，假如加长溶解时刻乃至出现部分不溶物。
溶解时刻的长短跟着产品剂型的不同而有所差异，一般情况下水溶胶型的20-120min，水涣散型的5-10min，粉末型的20-120min，乳液型的3-5min。固体粉末的聚丙烯酰胺通常比水溶胶型的易溶，前者与水的触摸面积大，且溶解速率随颗粒直径的减小而以2.5次方的关系添加；疏松的固体粉末聚丙烯酰胺比密实的易溶解。溶解粉末产品的投料办法非常重要，正确的投料办法是将粉末逐步投入到水中而拌和，以避免聚丙烯酰胺结团，一旦聚丙烯酰胺结团就会延长聚丙烯酰胺的溶解时刻。聚丙烯酰胺具有激烈的吸水性，粉末产品还易吸潮或遇水结团，因而，需要避免聚丙烯酰胺结团。
溶剂温度和拌和速率的进步有利于分子涣散，从而进步聚丙烯酰胺溶解速率。但较高的溶解温度和激烈的拌和会使聚丙烯酰胺降解，功能下降。这对水溶胶型和粉末型的产品比较显著。
有些情况运用混合溶剂较为有利，如聚丙烯酰胺均聚物在6mol/L尿素水溶液中比在纯水中溶解快，因尿素能破坏聚丙烯酰胺分子链上的氢键。
以上溶解速率的影响要素都涉及到两个主要要素：
①分子的涣散速率。
物质的溶解进程是溶剂分子和溶质分子互相涣散和浸透的进程，因而溶剂和溶质分子的运动能力时决议溶解时刻的重要要素。由于溶剂小分子和溶质大分子在分子尺寸上非常悬殊，分子量1440万的聚丙烯酰胺分子体积比水分子大20倍。因而两者的涣散速率相差非常悬殊。在溶解的初期实际上只有水分子向聚丙烯酰胺的单方面涣散，聚丙烯酰胺分子不可能向水的方向涣散、所以先溶胀是溶解的必经阶段。因而分子的几许结构、拌和、溶解温度和分子量等要素对聚丙烯酰胺的溶解时刻有影响；
②是氢键和缠结。
在聚丙烯酰胺的分子链内和分子链间，酰胺侧基间能构成氢键。氢键时较强的分子间作用力，高分子量的聚丙烯酰胺分子链上存在很多的氢键。这样大的长径比的分子链必定要弯曲，他们会集在一起也必定要缠结在一起。因而，要使聚丙烯酰胺快速溶解需要依靠溶剂水分子的快速进入和攻击，将氢键极力和分子链解缠结。
3、进步聚丙烯酰胺溶解速率的技能办法定论
加速聚丙烯酰胺溶解的主要技能途径是从组成方面开端的，主要采纳3个办法。
①挑选适合的聚合工艺和条件，以减少交联和支链；引进更亲的离子型结构单元或适量的其他单体共聚改性，以减少聚丙烯酰胺链上酰氨基及其氢键的数量；
②在制作进程中参加适量的能与酰氨基产生氢键的低分子物质，以减少聚丙烯酰胺链间氢键数量；混入致孔剂、遇水时这些低分子物质很快向水中涣散溶解，构成有利于水分子向聚丙烯酰胺方向低浸透涣散的通道；参加亲水性的表面活性剂即所谓浸透剂，聚丙烯酰胺颗粒与水触摸后在表面构成水膜，下降水的表面张力，促进水向颗粒内的涣散和聚合物的溶解；
③改变产品剂型，采用反相乳液聚合法出产反相乳液产品或水涣散聚合法出产所谓水包水乳液。这两种产品的涣散相实际上是高浓度的聚合物溶液，涣散离子尺寸很小，溶解时不需要经过溶胀阶段仅仅浓溶液的稀释，它们可直接在管道的运送进程中溶解。
此外，也有用物理的办法对粉末状产品进行后处理制作反相的涣散悬浮液。