[發明專利]水溶性疏水締合共聚物

無效

• 申請號: 201080032251.8
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102471415A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: T·珀費歐佛;R·賴歇貝奇-克林科;S·弗里德里西;M·古茲曼
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08F220/00
• 分類號: C08F220/00;C08F222/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

本發明涉及一種在不可聚合的表面活性化合物存在下得到的水溶性疏水締合共聚物，涉及其制備方法及其用途。

水溶性并具有增稠特性的聚合物用于許多技術領域，例如化妝品領域、食品中、用于清潔劑、印刷油墨、乳膠漆的制造，尤其是還用于礦物油的采收。

已知許多化學上不同類別的聚合物可用作增稠劑。一類重要的增稠聚合物是所謂的疏水締合聚合物。本領域技術人員理解其含義是指具有側部或端部疏水基團(例如相對較長的烷基鏈)的水溶性聚合物。在水溶液中，這種類型的疏水基團可與其自身或與其他具有疏水基團的物質締合。由此，形成一個締合的網絡，介質通過該網絡被增稠。

這種疏水締合共聚物的一個重要的應用領域是在礦物油采收領域中，特別是用于提高石油采收率(enhanced?oil?recovery，EOR)。使用疏水締合共聚物用于提高石油采收率的詳情記載于，例如，Taylor，K.C.和Nasr-El-Din，H.A.的綜述文章J.Petr.Sci.Eng.1998，19，265-280中。

提高石油采收率的技術包括“聚合物驅(polymer?flooding)”。礦物油沉積物并不是地下的“礦物油海洋”，而是礦物油被保持于礦物油輸送巖石的微孔中。在該巖層(formation)中空穴的直徑通常僅有幾微米。對于聚合物驅，一種增稠聚合物的水溶液通過注射井被注射到礦物油沉積物中。通過注入聚合物溶液，礦物油從注射井開始沿生產井的方向被驅動穿過該巖層中的所述空穴，然后礦物油通過生產井被采收。

與純水相比，使用聚合物的水溶液使得在地下巖層驅油時形成具有不同滲透性的通道(“指進(fingering)”)，由此使其他地下區域不會出現溢流。向水相中加入聚合物降低了其流動性并且產生更穩定的驅油。此外，必須確保聚合物水溶液不包含任何種類的凝膠顆粒。這是因為即使尺寸在微米范圍內的很小的凝膠顆粒也可堵塞巖層中的微孔并由此導致礦物油采收停止。因此，用于提高石油采收率的疏水締合共聚物應具有最低可能比例的凝膠顆粒。因此其目的在于通過聚合物實現水的粘度的增加，該粘度理論上對應于待采收的烴的粘度。

水溶性疏水締合共聚物通常通過所謂的膠束共聚法制備。在該方法中，不溶于水的共聚單體通過加入表面活性劑而在水性反應介質中溶劑化并與親水共聚單體(例如丙烯酰胺)反應，得到水溶性疏水締合共聚物。因此，例如Macromol.Chem.Phys.2001，202，1384-1397描述了水溶性共聚單體丙烯酰胺、AMPS(丙烯酰胺基甲基丙磺酸)和MADQUAT([2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨)與二己基丙烯酰胺或N-(4-乙基苯基)丙烯酰胺的膠束共聚，而Polymer?1998，39(5)，1025-1033論述了丙烯酰胺與二己基丙烯酰胺的共聚，并且Eur.Polym.J.2007，43，824-834論述了丙烯酰胺與N-十八烷基丙烯酰胺的共聚。在這兩種情況下，所用表面活性劑均為十二烷基磺酸鈉(SDS)。J.Colloid?Interf.Sci.2009，333，152-163中給出了膠束共聚的另一個實例。其中，在SDS存在下丙烯酰胺與聚丙二醇甲基丙烯酸酯反應。

此外，WO?85/03510公開了一種烯鍵式不飽和水溶性單體和一種帶疏水基團的烯鍵式不飽和兩親性單體的水溶性疏水締合共聚物。這種共聚物可通過將水溶性單體(如丙烯酰胺)與兩親性單體(如十二烷基-聚氧烯基(10)甲基丙烯酸酯)反應而合成。這些兩親性共聚單體的特征在于在環境溫度下溶于水，但在更高溫度(如在該共聚物合成中所用的60℃)下不溶于水。因此，如果需要可加入表面活性劑或乳化劑，例如當聚合在更高溫度下進行時。表面活性劑或乳化劑的加入確保了在聚合方法的條件下兩親性共聚單體的溶解性。但是，該單體本身不再溶于水。

水溶性疏水締合共聚物的另一種制備方法是使用表面活性的水溶性共聚單體。這些單體具有疏水部分，其在共聚物中產生疏水締合效應；以及親水部分，其確保共聚單體在水中的溶解性。該方法的一個優點是不需要另外的表面活性劑來溶劑化疏水締合單體。