将聚合物用于提高石油采收率时,需要考虑泵入高剪切、油藏高温和高矿化度的特点。因此,有必要开发增粘性能高,耐温抗盐、抗剪切性能优良且能广泛应用的驱油聚合物体系,并研究聚合物结构与溶液特性的关系,探讨分子间增粘机理。本论文主要是研究微交联聚合物体系的合成与表征,探索其结构与溶液性能的关系,通过调控交联度达到耐温抗盐、抗剪切的效果。1.以四羟甲基甘脲(TMGU)为核,将丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过乳液聚合得到不同支化程度的水溶性聚合物,并通过核磁、元素分析、热重分析和光散射进行了结构和形貌表征。通过粘度测试、流变曲线和粘弹性测试对合成样品进行了性质测定。结果表明在聚合物中适当引入支化结构能有效提高聚合物的粘度和耐温抗剪切性能,支化过度则会造成聚合物性能的下降,引入支化剂TMGU的量以单体浓度的1mol%为佳,此时能有效提高聚合物的粘度,并能提高耐温抗剪切性能。2.以含有N,N-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为支化剂将AM、AMPS和荧光单体8-(4-乙烯基苄氧基)-1,3,6-芘三磺酸钠(SVPT)通过乳液聚合得到不同支化程度的水溶性聚合物,并通过核磁共振、元素分析、热重分析和光散射进行了结构和形貌表征。通过粘度测试发现在聚合物中适当引入支化结构能有效提高聚合物的粘度和耐温抗剪切性能,支化过度则会造成聚合物性能的下降,最佳支化剂Bis的量以单体浓度的0.4mo1%,此时能有效提高聚合物的粘度,并能提高耐温抗剪切性能。荧光量子效率测试表明随着支化度的升高,其量子产率降低。浓度、温度和盐均会对荧光强度造成影响。金属离子Zn2+、Cr3+、Co2+、Fe3+对聚合物为动态猝灭,而Cd2+、Pb2+、Ni2+对聚合物为静态猝灭。由于Fe3+离子对聚合物荧光猝灭能力最强,因此该聚合物有作为Fe3+离子荧光检测器的潜在价值。3.以改性纳米二氧化硅为核,将AM和AMPS通过乳液聚合得到不同支化程度的水溶性聚合物,并通过核磁共振、红外光谱、热重分析和光散射进行了结构和形貌表征。通过粘度测试发现在聚合物中适当引入支化结构能有效提高聚合物的粘度和耐温抗盐抗剪切性能,支化过度则会造成聚合物性能的下降。引入支化剂改性纳米二氧化硅的加入量以0.10g每摩尔单体为佳,此时能有效提高聚合物的粘度,并能提高耐温抗盐抗剪切性能。4.以有机(TMGU)/无机(柠檬酸铝AlCit)复合交联剂交联水解聚丙烯酰胺(HPAM)得到了一种新型弱凝胶。无机交联剂AlCit的加入,使HPAM形成交联结构从而有效提高其粘度。在此基础上有机交联剂TMGU的加入能有效提高交联体系的粘度及稳定性。该弱凝胶较单一铝交联体系具有更高的粘度,且其粘度能在较长时间内保持稳定。此外,该体系可通过改变Al(Ⅲ)浓度来有效控制其成胶时间从而实现对交联的有效控制,这种特性利于其在不同环境下的应用。5.以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)和纳米二氧化硅为复合交联剂,以丙烯酸(AA)和AMPS为单体,通过调控单体配比和中和度合成了一种多孔吸水剂。通过调控参数,使吸水剂有不同的性能：吸水量在纯水中随温度升高而增大或吸水量随着温度的升高而先增大后降低,但在生理盐水中均随温度升高而增大。不论在纯水还是生理盐水中,随着样品目数的增大,吸水剂粒径减小,吸水速率增大,同等吸水时间下,吸水量增大。在纯水中,经60s吸水剂最高可吸水2200倍；在生理盐水中,经60s吸水剂最高可吸水130倍。1MPa压力下4h保水率超过86%,在粘土中保水性能良好。6.以邻苯三酚作为降解剂对HPAM在纯水和矿化水中的降解行为进行了研究。在65℃下,0.12wt%的HPAM水溶液被200mg/L的邻苯三酚有效降解,经8h降解其粘度由227mPas下降到43mPas,其分子量由1700万下降到190万。在矿化水中,HPAM也能被邻苯三酚有效降解。粘度测试表明温度和pH的升高能有效加速降解,动态光散射和共振光散射研究表明HPAM的尺寸因受邻苯三酚降解而减小。