"Умные" гидрогели, восприимчивые к углеводородам

Номер гранта:08-03-00978
Область научного знания:химия и науки о материалах
Тип конкурса: («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты
Год выполнения:2008г.
Руководитель: Филиппова О.Е.
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Проект направлен на создание и изучение нового типа «умных» полимерных гидрогелей, обладающих восприимчивостью к углеводородам. В предлагаемых физических гидрогелях часть субцепей образована гидрофобно модифицированным (ГМ) водорастворимым полимером, а другая – длинными цилиндрическими мицеллами поверхностно-активного вещества (ПАВ), разрушающимися в результате абсорбции неполярных соединений. До сих пор не удавалось получить гель полимер/ПАВ в условиях, когда цилиндрические мицеллы ПАВ выступают в роли субцепей сетки. В рамках проекта предполагается исследовать влияние концентрации полимера, ПАВ и низкомолекулярной соли, а также гидрофобных групп полимера, ответственных за взаимодействие с мицеллами, на реологические свойства гелей и на основании этих данных определить условия, при которых получаются наиболее прочные гели полимер/ПАВ. В качестве полимера будет использован ГМ полиакриламид, в качестве ПАВ - эруцил-бис(гидроксиэтил)метиламмоний хлорид или олеат калия. Также предполагается изучить изменение реологических свойств гелей полимер/ПАВ под воздействием внешних факторов: температуры и добавок различных углеводородов (н-гептан, н-додекан, толуол). Одновременно с проведением реологических исследований происходящие в гелях структурные изменения будут изучены методами малоуглового рассеяния нейтронов и светорассеяния. Это позволит выявить причину изменения свойств гелей при воздействии внешних факторов. На основании проведенных исследований предполагается получить гидрогели, легко разрушающиеся при контакте с углеводородами (благодаря мицеллам ПАВ), но устойчивые к повышенным температурам (благодаря полимерному компоненту). Планируемые фундаментальные исследования представляются особенно актуальными в связи с тем, что восприимчивые к углеводородам гидрогели весьма перспективны для использования в нефтедобывающей промышленности с целью увеличения проницаемости пластов по отношению к нефти.

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

Получен новый тип физических гидрогелей на основе гидрофобно модифицированного полиакриламида и ряда вязкоупругих поверхностно-активных веществ (ПАВ), в котором длинные цилиндрические мицеллы ПАВ выступают в роли субцепей сетки. Исследовано влияние температуры и углеводородов на реологические свойства гелей. Благодаря полимерному компоненту, гели сохраняют высокие значения вязкости и модуля упругости до более высоких температур и обладают восприимчивостью к углеводородам. Добавление углеводорода вызывает превращение геля в жидкость с вязкостью порядка вязкости воды, с разрушением цилиндрических мицелл и образованием капель микроэмульсии углеводорода в воде. Полученные гели, восприимчивые к углеводородам, перспективны для практического применения в составе жидкостей для гидроразрыва пласта в нефтедобывающей промышленности.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 11.07.2020.

Фотогалерея:

Эффект углеводорода
Помог ли вам материал?
-5    10