李松濤，趙謹(jǐn)，張麗鋒，3

（1 中海石油化學(xué)股份有限公司，北京 100029；2 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300131；3 天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300072）

石油作為一種非再生能源，它對(duì)國(guó)家的國(guó)防工業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到至關(guān)重要的作用。隨著油田進(jìn)入高含水采出階段，原油中瀝青質(zhì)和膠質(zhì)的含量不斷提高，加之各種增產(chǎn)措施的綜合應(yīng)用，導(dǎo)致原油多以乳狀液的形式被開(kāi)采、采出液含水量越來(lái)越高、原油利用率越來(lái)越低[1?3]。常規(guī)破乳劑通常投加量比較大，脫水效果不佳，且破乳溫度較高，難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要[4?5]。因此，研發(fā)應(yīng)用范圍廣、環(huán)境友好且低成本、性能好的破乳劑產(chǎn)品變得非常重要[6]。

作為第四代聚合物樹(shù)狀支化聚合物的一個(gè)分支，超支化聚合物雖然起步相對(duì)較晚，但經(jīng)歷幾十年快速發(fā)展，已經(jīng)在油田化學(xué)品[7?10]、納米晶體的穩(wěn)定性[11]、藥物傳輸[12]、功能性材料[8]、界面自組裝[9]等方面取得豐碩研究成果，更被科學(xué)家視為21 世紀(jì)聚合物科學(xué)新的研究方向。

超支化聚酰胺?胺（hyperbranched polyamido amine，h?PAMAM）如圖1 所示，是一類(lèi)典型的具有樹(shù)狀支化結(jié)構(gòu)的大分子聚合物，分子內(nèi)部富含酰胺鍵、分子表面富含伯氨基，具有線性聚酰胺的耐熱性，又能彌補(bǔ)線性聚酰胺溶解性差的缺點(diǎn)[13?16]。其外觀為無(wú)色到黃綠色的液體，25℃下的運(yùn)動(dòng)黏度為10～10000mm2/s。本文擬以丙烯酸甲酯和多元胺為原料，首先通過(guò)Michael加成反應(yīng)生成兩端分別為酯基和伯胺基的小分子預(yù)聚體酯，隨后在減壓條件下采用逐步梯度升溫法反應(yīng)，最終可得產(chǎn)物h?PAMAM，并系統(tǒng)研究了破乳劑的添加量、破乳溫度、沉降時(shí)間等因素對(duì)破乳性能的影響，篩選出性能優(yōu)良、滿足實(shí)際應(yīng)用需求的超支化聚合物破乳劑。

圖1 超支化聚酰胺?胺（h?PAMAM）分子結(jié)構(gòu)示意圖

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

實(shí)驗(yàn)試劑：四亞乙基五胺（TEPA），分析純，阿拉丁試劑有限公司；丙烯酸甲酯（MA），分析純，阿拉丁試劑有限公司；甲醇、乙醚，國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司。其他所有試劑使用前均不需要提純凈化。

實(shí)驗(yàn)儀器：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（VIVO RT2，IKA）；實(shí)驗(yàn)室高速均質(zhì)乳化機(jī)（AF?B1 均化器，A?FIND）；磁力攪拌器（RCT D S025，IKA）；界面張力儀（DropMeter A?100ρ，寧波海曙邁時(shí)公司）；傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR，Nicolet iS10，Thermo fisher）；動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS，Malvern ZEN 3600，Malvern）；紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV?Vis，UV?2450，Shimadzu）；核磁共振波譜儀（1H NMR，Bruker AVANCE III 500MHz，Bruker）；凝膠色譜儀（GPC，GPC?20A，Shimadzu）。

1.2 合成h-PAMAM

h?PAMAM 的合成步驟如下[17?18]：三頸燒瓶烘干后加入稱(chēng)量好的TEPA 溶于30mL 無(wú)水甲醇中，在磁力攪拌條件下，將計(jì)量好的MA逐滴滴入反應(yīng)體系，于25℃下反應(yīng)48h后停止反應(yīng)。隨后，將反應(yīng)產(chǎn)物在減壓條件下進(jìn)行程序梯度升溫反應(yīng)（60℃反應(yīng)3h、90℃反應(yīng)3h、120℃反應(yīng)3h），用以獲取較高聚合度、較高相對(duì)分子質(zhì)量的產(chǎn)物。將粗產(chǎn)物溶于50mL 無(wú)水甲醇中并冷卻至室溫，隨后在混合溶液中加入約200mL 乙醚并攪拌0.5h，靜置后溶液分層，可觀測(cè)到具有熒光特性的深黃色透明黏稠液體沉于下層，棄去上層并重復(fù)上述操作兩次。最后，將深黃色產(chǎn)物于60℃下真空旋干，即可得到目標(biāo)產(chǎn)物h?PAMAM，其合成流程示意圖如圖2所示。

圖2 超支化聚酰胺?胺（h?PAMAM）合成示意圖

1.3 h-PAMAM的結(jié)構(gòu)表征

對(duì)h?PAMAM 進(jìn)行 NMR、FTIR 光譜表征，用膠滲透色譜法，以水為流動(dòng)相及溶劑，窄分布的聚葡萄糖為標(biāo)樣，測(cè)定h?PAMAM的分子質(zhì)量和分子質(zhì)量分布。

1.4 O/W型乳狀液的制備

本實(shí)驗(yàn)以吐溫80和Span 80為乳化劑，分別以0#柴油、去離子水作為分散相和分散介質(zhì)，使用實(shí)驗(yàn)室高速均質(zhì)乳化器制備油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的O/W型乳狀液。經(jīng)DLS測(cè)定，該乳狀液液滴的平均粒徑<2μm，說(shuō)明該乳狀液具有高度穩(wěn)定性，符合本實(shí)驗(yàn)需求。

1.5 破乳劑脫油率的性能評(píng)測(cè)

采用UV?Vis 法測(cè)定乳狀液水相的含油量，根據(jù)投加破乳劑前后乳狀液水相中油含量的變化計(jì)算破乳劑的脫油率，用以表征破乳劑的破乳性能[16]。脫油率計(jì)算公式如式(1)[19]。

式中，R為破乳劑的脫油率，%；C0為未添加任何破乳劑時(shí)乳狀液水相含油的質(zhì)量濃度，mg/L；C為加入一定量破乳劑后乳狀液水相中殘存油的質(zhì)量濃度，mg/L。

2 結(jié)果與討論

2.1 h-PAMAM的結(jié)構(gòu)表征

h?PAMAM 的1H NMR 譜圖及其歸屬如圖3 所示。由h?PAMAM?3譜圖可知：顯著的超支化結(jié)構(gòu)特征峰出現(xiàn)在δ=2.5～3.5。具體各類(lèi)官能團(tuán)氫的特征峰歸屬如下：δ=2.3～2.5（NH2），δ=2.5～3.0[NH(CH2)2NH，NH(CH2)2，COCH2CH2NH]，δ=3.2～3.5（NCH2），δ=3.5～4.0（CH3O）。

圖3 h?PAMAM的1H NMR譜圖及其歸屬

采用KBr 壓片法測(cè)定h?PAMAM 的紅外光譜，如圖4 所示?！狽H2的反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)峰出現(xiàn)在3266cm-1，—NH 的彎曲振動(dòng)峰出現(xiàn)在3086cm-1，—CH3的伸縮振動(dòng)峰分別出現(xiàn)在2843cm-1和2941cm-1，—C= = O 的顯著特征峰出現(xiàn)在1648cm-1，—CN 的伸縮振動(dòng)峰出現(xiàn)在1558cm-1。

圖4 h?PAMAM的紅外譜圖

相對(duì)分子質(zhì)量是影響破乳劑脫油率的一個(gè)重要參數(shù)，采用GPC 法表征h?PAMAM 的平均分子量（——-Mn）及多分散系數(shù)，相關(guān)物性參數(shù)列于表1。

如表1 所示，h?PAMAM 樣品的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量從4100 到9200。值得注意的是，TEPA 與MA的投料比例趨近于1時(shí)，目標(biāo)產(chǎn)物h?PAMAM的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量最大。當(dāng)MA與TEPA的投料比例小于1∶1時(shí)，過(guò)量的TEPA不僅影響體系的反應(yīng)速率，而且過(guò)量的TEPA參與到第二階段的縮聚反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量下降；當(dāng)MA與TEPA的投料比例大于1∶1時(shí)，這是因?yàn)檫^(guò)量的MA導(dǎo)致Michael加成反應(yīng)生成的小分子預(yù)聚體兩端是酯基的概率大大增加，進(jìn)而目標(biāo)產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量下降。

表1 h-PAMAM樣品的相對(duì)分子質(zhì)量及相關(guān)物性參數(shù)

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

聚合物，特別是超支化聚合物能否穩(wěn)定生產(chǎn)是影響其工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用的關(guān)鍵。為了保證超支化聚酰胺-胺型破乳劑產(chǎn)品的合格率和質(zhì)量，在實(shí)際連續(xù)生產(chǎn)中設(shè)計(jì)并采用數(shù)字化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，合理地實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)加料順序、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)時(shí)間、攪拌速度等質(zhì)量監(jiān)控、在線診斷和預(yù)警，為產(chǎn)品質(zhì)量影響因素定位和平穩(wěn)控制以及質(zhì)量?jī)?yōu)化提供支持。實(shí)際功能架構(gòu)如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)功能和邏輯架構(gòu)

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)對(duì)齊方面，采用數(shù)學(xué)方法或添加示蹤劑進(jìn)行監(jiān)測(cè)等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)齊，獲取原料、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品及各個(gè)部分操作參數(shù)（如加料順序、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)時(shí)間、攪拌速度等）的滯后關(guān)系，找到不同時(shí)間段的產(chǎn)品批次下對(duì)應(yīng)的操作參數(shù)和分析數(shù)據(jù)集，用于構(gòu)建合格產(chǎn)品的樣品空間。通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，確定最終系統(tǒng)參數(shù)，并測(cè)定不同批次產(chǎn)品物性參數(shù)，如表2所示。

表2 不同批次h-PAMAM樣品的相關(guān)物性參數(shù)

由表2可知，通過(guò)數(shù)字化動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，不同批次h?PAMAM樣品的相關(guān)物性參數(shù)變化不大，超支化聚合物破乳劑產(chǎn)品穩(wěn)定性與重復(fù)性得到保障大幅提升，為其工業(yè)化應(yīng)用提供了一種新的思路和方法。

2.3 h-PAMAM破乳性能的考察

在沉降時(shí)間為30min、破乳溫度為60℃的條件下，考察以不同端基結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子質(zhì)量的破乳劑h?PAMAM對(duì)含油量為10%的O/W型乳狀液的脫油率，其結(jié)果如圖6所示。

圖6 h?PAMAM破乳劑的破乳性能

如圖6所示，未投加破乳劑時(shí)，乳狀液的脫油率僅為7%，而當(dāng)破乳劑的投加量為40mg/L，乳狀液的脫油率發(fā)生顯著變化，h?PAMAM?1、h?PAMAM?2和h?PAMAM?3破乳劑的脫油率分別為33%、40%和95%。由此可知，h?PAMAM?3 的破乳效果最佳，足以滿足石油工業(yè)需求。相比于h?PAMAM?1 和h?PAMAM?2，它富含大量端胺基和酰胺基，具有很高的界面活性，可有效地替代表面活性劑物質(zhì)，達(dá)到高效破乳的功效。需要特別指出的是，當(dāng)MA過(guò)量時(shí)，生成的h?PAMAM破乳劑端基含有大量酯基，胺基數(shù)目下降，表現(xiàn)出的破乳性能較差。后續(xù)實(shí)驗(yàn)將以h?PAMAM?3為破乳劑作進(jìn)一步研究。

本文選取中國(guó)油田3個(gè)代表性油藏溫度用以考察溫度對(duì)h?PAMAM?3破乳效果的影響：低溫油藏30℃、中低溫油藏45℃、中高溫油藏60℃。破乳劑投加量分別設(shè)置為10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L，沉降時(shí)間分別設(shè)置為1min、10min、20min、30min，進(jìn)一步評(píng)價(jià)h?PAMAM?3的破乳性能。

2.3.1 添加量的影響

以h?PAMAM?3 為破乳劑，以油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的O/W 型乳狀液為處理對(duì)象，探究了不同破乳劑投加量對(duì)破乳效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖7。

如圖7 所示，脫油率隨著h?PAMAM?3 投加量的增加而逐漸增大。破乳溫度為60℃、沉降時(shí)間為30min、當(dāng)破乳劑投加量為40mg/L時(shí)，h?PAMAM?3的脫油率提升至95%。這是因?yàn)槌Щ埘０?胺分子在油水界面膜上的胺基密度隨著破乳劑的增加而加大，其與水分子的吸附作用因此增強(qiáng)，同時(shí)增加的酰胺基團(tuán)有助于增強(qiáng)油水界面活性，脫油率也隨之增大。

圖7 不同沉降時(shí)間下破乳劑h?PAMAM?3添加量對(duì)脫油率的影響

2.3.2 破乳溫度的影響

以h?PAMAM?3 為破乳劑，以油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的O/W 型乳狀液為處理對(duì)象，探究溫度對(duì)破乳效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 不同沉降時(shí)間下溫度對(duì)h?PAMAM?3脫油率的影響

如圖8(a)所示，隨著破乳溫度的增高，其脫油率也逐漸增加。在破乳劑添加量為40mg/L、沉降時(shí)間為10min 的條件下，破乳溫度從30℃增至60℃，其脫油率增加了10%。由此可知，破乳溫度是影響破乳劑脫油率的又一個(gè)重要因素。隨著破乳溫度的提升，不僅能夠降低油相的黏度，而且致使油水兩相的密度差增大，進(jìn)而利于乳狀液破乳。不僅如此，破乳溫度的升高也有利于增強(qiáng)超支化破乳劑分子熱運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致液滴的碰撞概率增加、液膜穩(wěn)定性變差，在重力作用下導(dǎo)致油水分離，使得破乳劑獲得很高的脫油率。

2.3.3 沉降時(shí)間的影響

以h?PAMAM?3為破乳劑，以油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的O/W 型乳狀液為處理對(duì)象，探究沉降時(shí)間對(duì)破乳效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖9。

圖9 不同破乳溫度下沉降時(shí)間對(duì)h?PAMAM?3脫油率的影響

如圖9 所示，投加h?PAMAM?3 破乳劑后，乳狀液的脫油率隨著沉降時(shí)間的延長(zhǎng)先迅速上升，隨后緩慢提高，直至最后達(dá)到破乳平衡。沉降時(shí)間也是影響破乳劑破乳效果的關(guān)鍵因素之一。在破乳溫度為60℃、破乳劑的投加量為40mg/L 條件下，h?PAMAM?3 的 脫 油 率 從 沉 降 時(shí) 間 為10min 時(shí)的90%增加到30min 時(shí)的95%。繼續(xù)延長(zhǎng)沉降時(shí)間，乳狀液的脫油率值基本無(wú)明顯變化，即h?PAMAM?3 在沉降時(shí)間為30min 時(shí)已基本達(dá)到破乳平衡狀態(tài)。這與其他文獻(xiàn)報(bào)道[15]中常規(guī)破乳劑通常需要至少90min達(dá)到破乳平衡相比，大大縮短了沉降時(shí)間，且h?PAMAM?3同時(shí)具有較高的脫油率值，說(shuō)明h?PAMAM?3 是一類(lèi)快速高效破乳劑。h?PAMAM?3特有的超支化結(jié)構(gòu)和親水性的端胺基在其中起到很重要的作用。一方面，大量親水的胺基使得超支化聚酰胺-胺分子能夠快速到達(dá)油水界面，而獨(dú)有的超支化結(jié)構(gòu)使得破乳劑分子難以互相靠近；另一方面，豐富的酰胺基和水分子的作用使得油水界面活性提升，酰胺基團(tuán)的極性作用，可吸附界面膜物質(zhì)，使油水界面膜強(qiáng)度變低、穩(wěn)定性變低。這些作用結(jié)合，使得h?PAMAM?3破乳劑能夠有效縮短吸附作用時(shí)間，獲取高效的破乳性能，這些優(yōu)良的性能為其在油田的應(yīng)用提供很好支持。

2.4 HPG-MA破乳機(jī)理的考察

2.4.1 界面張力

靜態(tài)界面張力是評(píng)估破乳劑性能的重要指標(biāo)。將不同投加量的h?PAMAM 破乳劑投加到水相中，采用懸滴法測(cè)定油水界面張力，實(shí)驗(yàn)見(jiàn)表3。

表3 添加不同起始劑的破乳劑的油水界面張力

如表3 所示，h?PAMAM 破乳劑均可以有效降低界面張力，這是由破乳劑分子中酯基、胺基和酰胺鍵共同作用的結(jié)果。界面張力下降程度的高低是破乳劑破乳性能優(yōu)劣的先決條件。相比于h?PAMAM?1和h?PAMAM?2，h?PAMAM?3帶來(lái)更低的界面張力值和更好的破乳性能，這是由端胺基和酰胺基共同作用的結(jié)果。當(dāng)丙烯酸甲酯（MA）過(guò)量時(shí)，生成的h?PAMAM 破乳劑端基含有大量的酯基，而端胺基數(shù)目下降，導(dǎo)致h?PAMAM?1 和h?PAMAM?2 吸附到達(dá)油水界面的能力下降，破乳性能相對(duì)較差。

2.4.2 破乳過(guò)程中乳狀液透射率的變化

乳狀液透射率的變化不僅可監(jiān)測(cè)破乳動(dòng)態(tài)過(guò)程，而且還可以定量表征脫出水相的清澈程度。為了更好地表征添加破乳劑后模擬O/W 型乳狀液水相的變化規(guī)律，在25℃、破乳劑h?PAMAM添加量為40mg/L的條件下，采用UV?Vis法監(jiān)測(cè)不同沉降時(shí)間乳狀液的透射率變化。添加h?PAMAM破乳劑后，乳狀液透射率隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖10所示。

圖10 添加h?PAMAM?3破乳劑對(duì)乳狀液透射率的影響

如圖10 所示，投加破乳劑后，乳狀液的透射率值由未投加破乳劑時(shí)的0.034%提高到75.3%（平衡值）。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在投加h?PAMAM破乳劑后，肉眼看到的水相為澄清透明，然而此時(shí)的透射率值卻相對(duì)較低，即乳狀液透射率的變化相比于脫油率的變化出現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象，這主要是由于乳狀液中仍然分散著少量的小油滴所致?？梢钥闯?，本實(shí)驗(yàn)中當(dāng)沉降時(shí)間在60min以內(nèi)時(shí)，乳狀液的透射率值變化不大；沉降時(shí)間超過(guò)60min后透射率值直線上升，并在300min時(shí)達(dá)到平衡。

2.4.3 破乳過(guò)程中乳狀液平均粒徑的變化

乳狀液平均粒徑的變化規(guī)律是描繪破乳劑性能的另一種新的方式，用來(lái)定性表征破乳性能。本節(jié)采用DLS 法，在25℃、h?PAMAM?3 的添加量為40mg/L的條件下，考察乳狀液下相（水相）粒徑的分布和平均粒徑的變化規(guī)律隨沉降時(shí)間的變化。采用同樣的方法，考察不同起始劑的破乳劑對(duì)平均粒徑的影響。投加h?PAMAM破乳劑后，乳狀液平均粒徑隨時(shí)間的變化如圖11所示。

如圖11 所示，下層乳狀液的粒徑隨著破乳時(shí)間先迅速上升而后平穩(wěn)下降。新鮮配制好的乳狀液粒徑大小約為1990nm，分布范圍較窄，投加破乳劑后，由于h?PAMAM?3具有大量親水端胺基和較高的界面活性，當(dāng)其快速到達(dá)油水界面后，乳狀液中粒徑較大的液滴就會(huì)發(fā)生聚并，液滴粒徑增加，液滴粒徑增加到一定程度后產(chǎn)生油水分離，導(dǎo)致乳狀液粒徑逐漸下降。破乳時(shí)間為480min時(shí)，乳狀液的粒徑降到10nm 左右，表明此時(shí)乳狀液僅僅含有破乳劑分子的二聚體或單聚體。

圖11 h?PAMAM破乳劑對(duì)乳狀液平均粒徑的影響

綜上所述，超支化聚合物對(duì)油水界面層的作用機(jī)制是頂替置換機(jī)理。h?PAMAM?3分子中的酰胺基團(tuán)具有更強(qiáng)的極性，加之其獨(dú)特的超支化結(jié)構(gòu)，賦予它更高的界面活性，使得破乳劑分子能夠快速、多點(diǎn)地吸附到油水界面。隨著破乳劑添加量的增加，由破乳劑靜態(tài)界面張力可知，破乳劑分子可有效地刺穿和替代原有的表面活性劑物質(zhì)，降低界面膜強(qiáng)度。通過(guò)破乳過(guò)程中乳狀液平均粒徑的變化可知，破乳劑分子可加速油滴碰撞、聚結(jié)和合并，進(jìn)一步達(dá)到油水分離的目的，具體表現(xiàn)為乳狀液平均粒徑先迅速增加，后平穩(wěn)下降。

2.5 不同類(lèi)型破乳劑的破乳性能

將h?PAMAM?3與傳統(tǒng)嵌段型聚醚破乳劑EO?PO和樹(shù)狀大分子破乳劑PAMAM?G3進(jìn)行對(duì)比，以油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的O/W 型乳狀液為處理對(duì)象，考察3種破乳劑在不同投加量下的破乳效果，結(jié)果見(jiàn)圖12。

圖12 不同類(lèi)型破乳劑的脫油率（沉降時(shí)間60min，溫度45℃）

如圖12所示，幾種破乳劑的脫油率均隨著破乳劑投加量的增加在增大，其中EO?PO、PAMAM?G3在投加量為2000mg/L、破乳溫度45℃、沉降時(shí)間為60min 時(shí)對(duì)應(yīng)的脫油率分別為75%、76%，而h?PAMAM?3 在 投 加 量 僅 為40mg/L，破 乳 時(shí) 間30min 時(shí)脫油率已高達(dá)88%，脫油效果顯著。這與h?PAMAM?3破乳劑所特有的超支化結(jié)構(gòu)，以及酰胺基團(tuán)和伯胺基團(tuán)有關(guān)。

3 結(jié)論

主要合成了以TEPA為核心的超支化聚酰胺-胺（h?PAMAM）作為新型超支化聚胺類(lèi)乳劑，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)合理設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化過(guò)程參數(shù)，系統(tǒng)考察了h?PAMAM對(duì)O/W型乳狀液破乳性能的影響，從界面張力、破乳過(guò)程中乳狀液粒徑變化與粒徑分布等方面對(duì)破乳劑的頂替機(jī)理進(jìn)行了探討。主要結(jié)論如下。

（1）采用“一鍋法”，通過(guò)Michael加成法以及逐步升溫縮聚法，調(diào)節(jié)起始劑和丙烯酸甲酯的比例，合成了一系列超支化聚酰胺?胺（h?PAMAM），并采用核磁共振波譜法和紅外光譜法表征了h?PAMAM的結(jié)構(gòu)，通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定了h?PAMAM的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量及多分散系數(shù)，采用動(dòng)態(tài)光散射法表征了聚合物粒徑與其相對(duì)分子質(zhì)量之間的關(guān)系。

（2）選取多元胺與丙烯酸甲酯的比例為1∶1時(shí)合成的h?PAMAM作為破乳劑，從投加量、沉降時(shí)間、破乳溫度等方面考察了h?PAMAM的破乳效果。結(jié)果表明，以TEPA為起始劑的h?PAMAM破乳劑，在破乳溫度為60℃、沉降時(shí)間為30min時(shí)，當(dāng)其投加量為40mg/L 時(shí)，脫油率可達(dá)到95%以上，可以滿足石油行業(yè)的應(yīng)用需求。

綜上所述，h?PAMAM?3是一種高效快速應(yīng)用于O/W 型乳狀液的破乳劑，通過(guò)對(duì)破乳機(jī)理的研究，為破乳劑的實(shí)際應(yīng)用提供更多的理論依據(jù)、技術(shù)支持和參考價(jià)值。