Síntesis de una HPAM modificada con un nuevo monómero estrella hiperramificado

RAMSES SEGUNDO MELEAN; AGUSTÍN IBORRA; MIRIAM C. STRUMIA; ISABEL N. VEGA; JUAN M. MILANESIO; FACUNDO MATTEA; JUAN M. GIUSSI

Mar del Plata

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros, I Congreso Argentino de Materiales Compuestos; 2023

La poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM) se posiciona como el polímero sintético soluble en agua de mayor uso en la recuperación mejorada de petróleo. No obstante, sus propiedades viscosificantes se ven afectadas negativamente bajo condiciones adversas de yacimiento, como elevada salinidad y temperatura, lo cual limita su efectividad a largo plazo. Por ende, uno de los desafíos tecnológicos actuales radica en la obtención de copolímeros de acrilamida-co-ácido acrílico, capaces de conservar y mejorar las propiedades viscosificantes en soluciones altamente salinas [1]. El Boltorn H30 (H30) es una molécula híperramificada que presenta múltiples grupos hidroxilo como terminaciones, los cuales pueden ser químicamente modificados mediante diversas moléculas con el objetivo de diseñar una molécula que posea propiedades específicas [2]. Estas propiedades podrían emplearse en la modificación de la HPAM, permitiendo así obtener un copolímero que presente mayor resistencia ante condiciones adversas de salinidad y/o temperatura.El presente estudio se basó en la modificación de ciertos grupos hidroxilo (8) del Boltorn H30 utilizando metacrilato de polietilenglicol metil éter (PEGMEMA 500) a través de una polimerización por radicales de transferencia atómica (ATRP). El objetivo fue obtener una molécula soluble en agua híperramificada que confiera resistencia a variaciones en la salinidad del agua. Posteriormente, la molécula resultante, denominada H30-PEGMEMA en el contexto de este estudio, se sometió a una modificación adicional mediante la adición de un grupo vinílico en la superficie del H30, modificando un grupo hidroxilo. Esto permitió obtener un monómero vinílico de polimerización aplicable a síntesis radicalaria convencional o controlada. Tras la modificación del H30 mediante PEGMEMA y la incorporación del grupo vinilo, se procedió a realizar una polimerización por transferencia de yodo (ITP) en una solución acuosa conteniendo acrilamida y ácido acrílico. El objetivo fue obtener un copolímero modificado denominado HPAM-H30-PEGMEMA, el cual incorpore el H30-PEGMEMA. Este copolímero fue comparado con una HPAM obtenida mediante el mismo método de polimerización, pero sin la adición de monómeros asociativos.Se caracterizaron los polímeros sintetizados por métodos espectroscópicos, con el fin de verificar la incorporación del agente de modificación y evaluar la viabilidad y rendimiento de la reacción. A continuación, se analizó el efecto del agente modificador incorporado a la cadena sobre las propiedades reológicas de las soluciones acuosas de polímeros. Los resultados indican que, a una temperatura de 25°C en un medio acuoso, el polímero modificado presenta una capacidad viscosificante diferenciada en comparación con la HPAM original. Las interacciones inter- e intra-cadena generadas por la adición del H30-PEGMEMA a la estructura polimérica dan lugar a cambios en los valores de viscosidad obtenidos respecto a la HPAM no modificada.