俞路遙，許可，方波，盧擁軍，石陽(yáng)，李陽(yáng)，劉福川，張成娟，王培

(1.華東理工大學(xué) 化工學(xué)院，上海 200237；2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083； 3.西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，四川 成都 610500；4.中國(guó)石油青海油田鉆采工藝研究院，甘肅 敦煌 736202)

反相乳液聚合技術(shù)最早于1962年由Vanderhoff 首先提出[1]，傳統(tǒng)的乳液是由親油性單體為內(nèi)相，水為外相，加入乳化劑使兩相混合形成水包油(O/W)型乳液，單體液滴和膠束的結(jié)構(gòu)為水包油。反相乳液的組成結(jié)構(gòu)相反，以單體水溶液為內(nèi)相，油相作為外相，加入乳化劑混合形成乳液，呈油包水(W/O)型的結(jié)構(gòu)體系，單體液滴和膠束也為油包水形態(tài)[2]。反相乳液聚合反應(yīng)速率快，散熱快，且產(chǎn)物分子量高。

反相乳液聚合可以制備高分子量親水聚合物，這種黏彈性體系在油田氣開發(fā)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。反相乳液聚合大批量工業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品主要是聚丙烯酰胺及其衍生物，分子量可以達(dá)到2 000萬(wàn)以上，其產(chǎn)品有粉末形態(tài)，也有高固含量的溶膠形態(tài)，后者的優(yōu)點(diǎn)是容易分散并快速溶解。產(chǎn)品的離子形態(tài)有陰、陽(yáng)離子、非離子和兩性離子。

本文主要介紹油氣田開發(fā)領(lǐng)域中使用的反相乳液聚合體系的發(fā)展?fàn)顩r，探討了聚合機(jī)理和合成過程的五個(gè)重要因素，同時(shí)根據(jù)未來(lái)油田化學(xué)品研究人員的環(huán)境保護(hù)責(zé)任越來(lái)越大，探討了未來(lái)綠色反相乳液體系的可行性，根據(jù)反相乳液聚合體系工藝復(fù)雜、影響因素較多等方面，指出了高效和環(huán)保是下一步發(fā)展的方向。

1 反相乳液聚合機(jī)理

反相乳液聚合在連續(xù)相與分散相的組成上與傳統(tǒng)乳液相反，但在反應(yīng)機(jī)理上兩者都為自由基反應(yīng)，通過引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基引發(fā)反應(yīng)，鏈自由基通過新的單體自由基延長(zhǎng)生長(zhǎng)并形成聚合物鏈，此時(shí)又會(huì)伴隨鏈轉(zhuǎn)移形成支鏈并使相對(duì)分子質(zhì)量減小。液滴、膠束成核機(jī)理是現(xiàn)階段認(rèn)可度比較高的反相乳液聚合機(jī)理，聚合過程主要有4個(gè)階段[3-5]。

圖1 反相乳液聚合體系示意圖Fig.1 Schematic diagram of inverse emulsion polymerization system

1.1 分散階段

在乳化體系中，乳化劑在水中溶解，呈單分子形態(tài)，超過臨界膠束濃度(cmc)以后，繼續(xù)增加乳化劑的量，在溶液中表現(xiàn)為膠束形態(tài)。膠束可以增加單體溶解度，增溶膠束即為單體溶解在膠束中形成。攪拌作用可將溶液中的單體打散形成珠滴，珠滴表面形成布滿乳化劑的分子層，分子層中乳化劑親水端對(duì)外即水相，以此保持珠滴在水相中存在。

1.2 乳膠粒生成階段

體系中單體珠滴數(shù)量較少，膠束數(shù)量較多，所以自由基分解出來(lái)后會(huì)優(yōu)先進(jìn)入膠束中進(jìn)行反應(yīng)。自由基在膠束中引發(fā)反應(yīng)后形成聚合物鏈，使膠束溶脹成為乳液膠體顆粒，也就是反應(yīng)場(chǎng)所乳膠粒。

在成核的過程中，乳膠粒大量形成，表面附有乳化劑，大量的乳膠粒將水相的乳化劑吸附在表面，膠束表面失去乳化劑后即破裂，并且在成核時(shí)消耗了許多，膠束數(shù)量開始減少，最后消失。

1.3 乳膠粒長(zhǎng)大階段

在這個(gè)階段，引發(fā)劑持續(xù)釋放自由基，乳膠粒數(shù)量遠(yuǎn)多于單體珠滴，自由基首先進(jìn)入乳膠粒消耗單體進(jìn)行反應(yīng)，乳膠粒體積增大而單體減少，單體珠滴中的單體也被消耗，逐漸消失。這一過程是乳膠粒長(zhǎng)大階段，包括膠束消失和單體珠滴消失兩個(gè)過程。

1.4 聚合完成階段

進(jìn)入聚合完成階段，體系中已經(jīng)不含有膠束和單體珠滴。轉(zhuǎn)化率不斷增加，到達(dá)一定值時(shí)，轉(zhuǎn)化率不再增加，速率變?yōu)?，這種現(xiàn)象叫玻璃化效應(yīng)。聚合物濃度不斷增加，提高了體系的玻璃化溫度，這一溫度達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí)，乳膠粒玻璃化，內(nèi)部聚合物鏈和剩余單體不再反應(yīng)，鏈增長(zhǎng)速率降低最終變?yōu)?，反應(yīng)過程終止。

2 反相乳液聚合過程的影響因素

2.1 油水比

油相太少，聚合體系穩(wěn)定性差，聚合物分子量低。油相用量較大時(shí)，乳化劑用量較多，聚合物乳液固含量低，且油相含量高則水相含量低，乳化劑相對(duì)水相用量多，增加膠束的數(shù)量，使水相中單體濃度減少，聚合物鏈增長(zhǎng)速度慢，反應(yīng)效率低，產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量低[6]。

2.2 引發(fā)劑用量

引發(fā)劑濃度較低時(shí)，自由基的數(shù)量也較少，因此反應(yīng)引發(fā)較慢或自由基過快消耗完，從而導(dǎo)致聚合速率緩慢，反應(yīng)很快停止，難以進(jìn)行；引發(fā)劑濃度適量時(shí)，反應(yīng)速率適中，自由基引發(fā)和中止速率穩(wěn)定，聚合產(chǎn)物分子量大；引發(fā)劑用量多時(shí)，自由基分解形成快，引發(fā)快但終止也快，使聚合結(jié)束后產(chǎn)物分子量降低，并且反應(yīng)速率快，反應(yīng)熱聚積無(wú)法散去，還可能會(huì)出現(xiàn)爆聚等現(xiàn)象[7]。

2.3 反應(yīng)溫度

溫度一定時(shí)，聚合物黏度較高，溫度過高，加快引發(fā)劑分解出自由基的速率，自由基碰撞導(dǎo)致的鏈終止更容易發(fā)生，鏈終止速率加快，聚合產(chǎn)物的分子量降低。并且反應(yīng)引發(fā)溫度過高，生產(chǎn)成本也會(huì)相應(yīng)增加。如果反應(yīng)溫度過低，反應(yīng)將會(huì)較難控制。較低的溫度下，引發(fā)劑的半衰期長(zhǎng)，低溫下分解較慢，反應(yīng)一定時(shí)間后剩余單體濃度較高，此時(shí)反應(yīng)速率加快，放熱量大，升溫快，穩(wěn)定性難以控制[8]。

2.4 單體濃度

在單體濃度<50%的范圍內(nèi)，單體濃度增加，聚合物黏度增加，油包水的體系中，單體液滴和乳膠粒中發(fā)生反應(yīng)放熱時(shí)，油相能較好地散熱，不同于水溶液聚合黏度較大不利于排出熱量；另外，體系中液滴和乳膠粒數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由基數(shù)量，幾乎不會(huì)發(fā)生兩個(gè)自由基在同一液滴碰撞后發(fā)生終止的情況，且單體較多時(shí)分子鏈的增長(zhǎng)速度大于其終止速度。單體濃度過高時(shí)，反應(yīng)較快導(dǎo)致放熱量大，散熱較慢，自由基相互碰撞易發(fā)生耦合，鏈終止幾率增大，使得鏈終止提前發(fā)生，造成分子量下降[9]。

2.5 乳化劑

反相乳液聚合常使用幾種乳化劑復(fù)配形成的復(fù)合乳化體系，復(fù)配乳化劑的親水親油平衡值(HLB)值一般在3～6。復(fù)合乳化劑中不同乳化劑的比例，總的乳化劑使用量決定了聚合反應(yīng)過程是否穩(wěn)定及產(chǎn)品的可儲(chǔ)存性。使用乳化劑總量基本不超過油相的10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，使用量多則乳膠粒徑小，分散好，乳液穩(wěn)定，但成本高。選用合適的乳化劑進(jìn)行配比，一定的用量可以使聚合反應(yīng)穩(wěn)定，產(chǎn)品保持較長(zhǎng)的儲(chǔ)存時(shí)間[10]。

3 反相乳液聚合體系在油氣開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用

反相乳液聚合體系制備的高分子產(chǎn)品，具有高分子量和快速溶解的特性，反相乳液型聚丙烯酰胺等具有增黏增稠、產(chǎn)生絮凝等作用，在石油壓裂液、調(diào)驅(qū)調(diào)剖、鉆井液、酸壓酸化、油田廢水處理及二次、三次采油等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

3.1 反相乳液聚合技術(shù)制備乳液降阻劑，在壓裂過程中的應(yīng)用

反相乳液降阻劑中聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量較大，固體含量為 25%～40%，內(nèi)相為水溶性聚合物、外相為石油烷烴，轉(zhuǎn)相為水包油乳液后可在水中快速溶解發(fā)揮降阻作用。

Tan等[11]采用反相乳液聚合法合成了三種耐鹽型聚合物降阻劑，AM/AA/AMPS(PHWAM-1)，PHWAM-2和PHWAM-3的結(jié)構(gòu)包含特殊的疏水締合基團(tuán)(分別為C12AM和DiC12AM)。PHWAM-1可以在淡水中實(shí)現(xiàn)高降阻性能，在鹽水中，疏水締合效應(yīng)越強(qiáng)，降阻效應(yīng)越明顯。降阻劑使用濃度為 0.15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 時(shí)，在1.0×105mg/L NaCl溶液中降阻率分別為61.24%，65.38%和68.44%。在1.0×105mg/L NaCl溶液中添加15 000 mg/L的Ca2+，降阻率分別為41.12%，53.41%和57.35%；在1.0×105mg/L NaCl溶液中添加3 000 mg/L的Mg2+，降阻率分別保持45.32%，49.58%，58.24%，具有優(yōu)異的降阻和耐鹽性能。

蘭昌文等[12]用半連續(xù)反相微乳液聚合法合成了一種低成本、可聚單體含量高、溶解較快的減阻劑CW-1。可聚單體含量為27.2%，相對(duì)分子質(zhì)量為1.49×107，減阻性能好。當(dāng)排量為1.2 m3/h時(shí)，添加0.1%的CW-1的滑溜水降阻率可達(dá)到 70%，并且在體系中加入助排劑和防膨劑時(shí)配伍性較好。

馬國(guó)艷等[13]采用反相乳液聚合法，引入自制長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷畣误w(丙烯酸長(zhǎng)鏈酯，WLHM)合成了乳液型減阻劑 WDRA-M，使用0.7 g/L的乳液減阻劑，流速為32 m/s時(shí)，WDRA-M減阻率最大可超過60%，高于國(guó)外同類產(chǎn)品的減阻率57.3%，且在更高流速下，國(guó)外產(chǎn)品的降阻率下降迅速，而WDRA-M在高流速下依然保持較穩(wěn)定的降阻率。

郭鋼等[14]通過微乳聚合合成了新型減阻劑TF，降阻率達(dá)到61.7%。耐鹽性能好，用量為 0.7 g/L 的TF滑溜水在高礦化度的條件下降阻率保持在55%以上。盧擁軍等[15]制備了一種乳液型降阻劑FA30，速溶性能好，在西南地區(qū)頁(yè)巖氣井進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用，排量為16 m3/min時(shí)降阻率較高，可超過80%。

吳偉等[16]通過反相乳液聚合法制備了一種四元疏水締合聚丙烯酰胺AAMS-1，主要單體為AM、AMPS、氯化甲基丙烯酸二甲基十六烷基氨基乙醇酯以及4-丙烯酰胺基苯磺酸鈉。聚合物的臨界締合濃度為 0.15%，配制成0.6%的聚合物水溶液，在150 ℃下剪切后，黏度可以保持在50 mPa·s以上。

3.2 反相乳液聚合技術(shù)制備水凝膠微球，在調(diào)剖調(diào)驅(qū)過程中應(yīng)用

在初期開發(fā)階段，我國(guó)的油田常常采用注水開發(fā)的方式，油井經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的開發(fā)開采，含水率日益增加，油水井之間的水淹、水竄現(xiàn)象日益加劇，導(dǎo)致注入水無(wú)效循環(huán)，原油采收率降低[17]。為了解決這些問題，可以利用調(diào)剖調(diào)驅(qū)的方法封閉堵塞含水率高的地層，減少地層中采出的水量，提高油氣采出。

牛會(huì)娟[18]采用反相乳液聚合法制備了一種耐鹽型溶膠微球，耐鹽性和膨脹性能較好，在55 ℃的環(huán)境下，在高礦化度的水中可吸水膨脹達(dá)到6倍。低滲油層具有一定的保護(hù)作用，在油氣儲(chǔ)層巖石的孔喉中，通過微球的封堵、變形、運(yùn)移作用改變儲(chǔ)層深處水流的滲透和流動(dòng)方向，以達(dá)到深部調(diào)剖的效果。

郭超[19]用反相微乳液聚合方法合成了納米級(jí)聚丙烯酰胺微球，微球的粒徑范圍在50～250 nm，耐溫達(dá)300 ℃以上時(shí)才開始分解，可以滿足油藏的使用環(huán)境。溶液礦化度為100 000 mg/L時(shí)，10 d可達(dá)到平衡狀態(tài)，微球膨脹約2.66倍。這種納米微球溶液以彈性為主且較好，彈性模量和黏性模量均可達(dá)到10 Pa，滿足儲(chǔ)層油藏調(diào)剖的條件。

朱強(qiáng)娟[20]以反相乳液聚合法合成一種微球，主要單體為AM、AMPS和NVP，利用AMPS和NVP使微球達(dá)到耐鹽和抗溫的效果。在自來(lái)水中微球平均直徑為11.78 μm。在高鹽環(huán)境下也具有膨脹能力，在高于10 000 mg/L礦化度的水中，微球膨脹約 2倍；在20×104mg/L地層水中仍可保持球形結(jié)構(gòu)4個(gè)月。模擬環(huán)境下，在高滲透率的巖心中，微球可以進(jìn)入并起到堵水和運(yùn)移效果。在某井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，經(jīng)過微球水驅(qū)后原油采收率顯著提高，優(yōu)化改善了并聯(lián)巖心的剖面。

Chang等[21]采用反相乳液聚合制得直徑為 0.05～1 μm的雙交聯(lián)微球，交聯(lián)劑使用聚乙二醇200雙丙烯酸酯(PEG-20ODA)和N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺，微球可以達(dá)到較好的延時(shí)溶脹效果，可以緩慢溶脹超過98 d。

Sun等[22]利用反相乳液聚合法制備了一種雙交聯(lián)聚丙烯酰胺微球，交聯(lián)劑使用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，微球粒徑均一，分布在10～20 μm之間，分散性好。雙交聯(lián)聚丙烯酰胺微球溶脹性能好，在高礦化度環(huán)境下也能達(dá)到延緩溶脹的效果；通過交聯(lián)作用得到微球的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，耐剪切性能較好，注入后可有效封堵含水率高的地層。

3.3 反相乳液聚合技術(shù)制備酸液稠化劑，在酸壓酸化過程中的應(yīng)用

稠化酸(也稱膠凝酸)是一種具有較高黏度的酸液體系，通過在酸液中加入稠化劑和其他助劑形成。它比普通酸液黏度更高，具有一定的緩速性能、降濾失性能和減阻等效果，在開采過程中對(duì)酸化地層的二次傷害較小，使油氣增產(chǎn)后增產(chǎn)時(shí)間也能保持較長(zhǎng)[23-24]。

曾科等[25]利用反相乳液合成了一種酸液稠化劑 MD-1。該酸液稠化劑 MD-1具有一定的增黏性能和耐鹽耐剪切性能，在90 ℃的環(huán)境下，與大理石反應(yīng)的有效作用時(shí)間可超過2 h，具有緩速性能，可適用于高溫地層的深部酸化。

申貝貝[26]以丙烯酰胺為主單體，以二甲基二烯丙基氯化銨和甲基丙烯酰胺基丙磺酸為改性單體進(jìn)行共聚合成酸液稠化劑。低濃度的稠化劑可以滿足低溫地層(90 ℃以下)的使用條件，高濃度的稠化酸可滿足高溫地層(90 ℃以上)的使用要求。

孫長(zhǎng)健等[27]通過反相乳液聚合制得油包水乳狀液SC-1。將SC-1加入20%鹽酸中，加量為1%時(shí)酸液42 mPa·s，加量4%時(shí)，黏度為94 mPa·s。穩(wěn)定較好，黏度保持長(zhǎng)時(shí)間不下降，在90 ℃的環(huán)境下保持4 h后黏度保持率為88.9%；與大理石反應(yīng)時(shí)有效時(shí)間可達(dá)40 h。稠化酸與添加的助劑混合使用時(shí)性能不受影響，配伍性較好。

徐東梅[28]使用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)與陽(yáng)離子不飽和季銨鹽，在反相乳液中共聚合成了兩性離子聚合物，具有一定的增稠效果，在酸液中表觀黏度為24 mPa·s，具有抗剪切能力和熱穩(wěn)定性，剪切穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性超過90%，與添加劑配伍性較好，可加入各種酸液添加劑，具有一定的抗鹽性能，可應(yīng)用于石油開采。

吳建軍[29]采用反相乳液聚合法合成了聚丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)和N，N-二甲基丙烯酰胺的三元聚合物。具有一定的耐溫耐剪切性能，配制稠化酸后可耐溫90 ℃，熱穩(wěn)定性超過80%；室溫條件下，以170 s-1剪切2 h，剪切穩(wěn)定性為86.4%；與添加劑配伍性較好，與酸液常用的助劑可以相容?？蓱?yīng)用于油氣田的開發(fā)增產(chǎn)。

3.4 反相乳液聚合技術(shù)在三次采油過程中的應(yīng)用

三次采油過程中往往需要注水驅(qū)油，水的流度大，儲(chǔ)層中原油的流度小，因此儲(chǔ)層中注入的水流往往在滲透性高的層級(jí)間溢流，波及體積小，難以驅(qū)動(dòng)油的流動(dòng)。因此在采油過程中的水流中加入聚合物，可以提高驅(qū)油水流的黏度和流動(dòng)摩擦力，降低水的流度，減少水流在高滲透性的層帶中竄流，擴(kuò)大水流的波及和驅(qū)油能力[30]。

羅春鵬[31]采用反相乳液聚合法，使用丙烯酰胺和二丙烯酰胺基二甲基丙磺酸、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮為原料，合成了3種不同單體組合的共聚物。在NaCl濃度為10 000 mg/L的條件下配制質(zhì)量濃度2 000 mg/L的AM-AMPS-NVP、AM-AMPS-DMAA、AM-AMPS 3種聚合物溶液，在 65 ℃ 的環(huán)境中三元聚合物溶液的黏度均超過 80 mPa·s，二元聚合物較低。用于驅(qū)油后，質(zhì)量濃度為 3 000 mg/L的AM-AMPS-NVP水溶液使采收率提高了27.83%，為3種聚合物中最高。

王曉春等[32]采用反相乳液聚合法，使用磺酸鹽陰離子型單體MS、N，N-二異辛烷基丙烯酰胺疏水單體(DiC8AM)與丙烯酰胺(AM)在乳液中得到共聚物PMD。在較佳條件下合成PMD共聚物，配制水溶液后具有一定的黏度、表面活性和耐鹽能力，黏度可達(dá)到42.3 mPa·s，黏度能保持穩(wěn)定，保留率為62.2%，表面張力和界面張力較低。

雷占祥等[33]制備了一種聚丙烯酰胺反相乳液，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用于勝利孤島油田，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)達(dá)180 d后，驅(qū)油效果明顯，大大增加了油井產(chǎn)量。日產(chǎn)液總量和日產(chǎn)油總量增加，日增液90 t，日增油12 t，含水率由92.5%下降到91.4%。

3.5 反相乳液聚合技術(shù)在鉆井液過程中的應(yīng)用

作為鉆井液調(diào)整劑，聚丙烯酰胺的使用可起到調(diào)整鉆井液的黏度，作為鉆頭的潤(rùn)滑劑，攜帶巖屑，減少鉆井液水流失，防止井下塌陷和漏液等作用[34]。王中華[35]通過反相乳液聚合制備了聚合物P(AA-AM-AMPS)。聚合物有一定黏度，配制的水溶液黏度可達(dá)70 mPa·s左右，具有一定耐鹽能力，在不同鹽度的水、飽和鹽水和復(fù)合鹽水基漿中均可使用，起到增黏和防止濾失的效果，可以潤(rùn)滑鉆井液，少量加入淡水基漿即可較大降低潤(rùn)滑系數(shù)。

朱文茜等[36]將AM、AMPS、NVP接枝至淀粉，通過反相乳液聚合法，合成了具有耐高溫耐鹽性能的降濾失劑ESt-g-NAA。在3%膨潤(rùn)土基漿中檢測(cè)ESt-g-NAA的耐溫耐鹽和抗鈣能力，在溫度為 180 ℃ 老化16 h后，含3%降濾失劑的鉆井液濾失量< 15.2 mL，具有耐高溫能力。在150 ℃老化16 h的條件下，飽和鹽水鉆井液的濾失量為5 mL；CaCl2含量為20%的鉆井液濾失量<15.5 mL，170 ℃老化后可耐10%含量的CaCl2，耐鹽抗鈣性能較好。

張瑞等[37]以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SSS)為聚合單體，采用反相乳液聚合法制備了一種水基鉆井液降濾失劑PAAS，該降濾失劑覆蓋于黏土顆粒外部，以一定厚度的水化膜包裹住顆粒，并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，起到降濾失效果。PAAS有一定的耐溫性能，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的降濾失劑配制鉆井液，可以滿足施工時(shí)降濾失的要求。

3.6 反相乳液聚合技術(shù)在油田污水廢水處理中的應(yīng)用

有機(jī)高分子絮凝劑黏度高、產(chǎn)品較穩(wěn)定、吸附性好、使用少量即可起到效果、絮凝起效快且效果好、對(duì)pH值及溫度不敏感、適用于多種環(huán)境、使用后產(chǎn)生污泥少、產(chǎn)生絮凝后易于過濾[38]，可用于處理采出液黏度大、難以自然沉降分離的油田污水。

姬鄂豫等[39]通過反相乳液聚合制備了一種疏水改性陽(yáng)離子絮凝劑，可應(yīng)用于含疏水締合聚合物的油田污水。絮凝劑的疏水單體和疏水締合聚合物之間的締合作用也起到了協(xié)同絮凝的作用。經(jīng)過該產(chǎn)品絮凝處理后污水油分含量和吸光率較低，絮凝效果較好，對(duì)某油田含聚污水現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)處理，使用60 mg/L的絮凝劑處理污水時(shí)，污水可滿足油田回注要求。

王敏[40]使用單體丙烯酰胺(AM)、水溶性高分子瓜爾膠(GG)在反向乳液中進(jìn)行接枝共聚，合成了接枝聚合物 P(AM/GG)，研究了聚合物穩(wěn)定性和黏度的影響因素，在最優(yōu)合成條件下，接枝率和轉(zhuǎn)化率最大值分別為67%，48%。分子量達(dá)到最大值為4.1×106。聚合物絮凝性能好，透射率和絮凝率均可超過90%。

郭睿等[41]通過反相乳液聚合法合成了一種兩性共聚物P(DMC-NVP-IA)。該產(chǎn)品可對(duì)油田廢水進(jìn)行絮凝處理，應(yīng)用于陜北地區(qū)延長(zhǎng)石油的油田廢水，使用140 mg/L質(zhì)量濃度的共聚物，在50 ℃的中性廢水中進(jìn)行絮凝，油田廢水油的去除率為 78.5%，COD去除率為71.6%，透光率為80.0%。

4 反相乳液聚合體系的未來(lái)發(fā)展方向——綠色環(huán)保低毒

反相乳液使用油相、單體和乳化劑種類眾多，可能對(duì)環(huán)境具有一定的污染性，需要尋找如植物油、天然產(chǎn)物原料等進(jìn)行替代，或是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行回收再利用。淀粉微球有天然淀粉的性質(zhì)，而且與生物相容性好，可廣泛應(yīng)用于廢水處理等領(lǐng)域。

李海等[42]以木薯淀粉為原料，以大豆油為油相，在反相乳液中合成了球面粗糙、含有一定數(shù)量微孔且成球性較好的木薯淀粉微球。張?；43]采用反相乳液法合成了一種使用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)的淀粉微球，相比于原料淀粉，微球孔體積增加了3倍，BET比表面積也大大增加，達(dá)到20倍以上，吸附性能較好。

謝鵬遠(yuǎn)[44]使用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)水浴，用特殊的反相乳液法制備一種使用N，N-亞甲基雙丙烯酰胺交聯(lián)的新型多孔馬鈴薯淀粉，外表接近活性炭狀，200目的產(chǎn)品在298 K條件下最大吸附量達(dá)到 188.679 mg/g。

文新[45]以反相乳液法合成可回收的聚丙烯酰胺壓裂液，現(xiàn)場(chǎng)施工排量為3.0～4.0 m3/min，使用返排液再配液，砂比為25%，施工過程穩(wěn)定。返排率達(dá)到50%以上，返排液不產(chǎn)生泡沫，返排2 h后返排口可自動(dòng)點(diǎn)火。

5 總結(jié)與展望

反相乳液的穩(wěn)定性決定了反應(yīng)和儲(chǔ)存的穩(wěn)定，受一些因素影響，如油水比、乳化劑種類和含量、攪拌條件、預(yù)乳化溫度等，這些因素會(huì)影響產(chǎn)品乳液儲(chǔ)存的穩(wěn)定時(shí)間，仍需要大量的實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)獲得較為穩(wěn)定的乳化條件，使聚合反應(yīng)過程保持穩(wěn)定并延長(zhǎng)產(chǎn)品穩(wěn)定儲(chǔ)存的時(shí)間。

反相乳液聚合過程中影響因素眾多，工藝較復(fù)雜，如反應(yīng)溫度和pH值、單體濃度和不同單體的比例、復(fù)合引發(fā)劑類型和使用量等，略有差別就會(huì)影響聚合的效果和產(chǎn)物分子量等，仍需要大量研究，制備高固含量、高轉(zhuǎn)化率和高分子量的反相乳液，使產(chǎn)物性能明顯改善，提高生產(chǎn)效率。

反相乳液聚合的油相和乳化劑用量較多，聚合成本較大，非離子型的乳化劑主要通過空間位阻使體系分散，達(dá)到乳化效果，可以尋找用量更小、更為高效的乳化劑。如何回收油相達(dá)到可循環(huán)的目標(biāo)，尋找高效的新型乳化劑，也是研究者們急需解決的問題。