[發(fā)明專(zhuān)利]一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110436225.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102532410A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮茹森;郭擁軍;王用良;周薇;薛新生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油研究總院;西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F220/56
• 分類(lèi)號(hào): C08F220/56;C08F220/06;C08F226/02;C08F2/46;C09K8/588
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能高分子領(lǐng)域，特別涉及一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

疏水締合聚合物(馮玉軍，羅傳秋，羅平亞等，疏水締合水溶性聚丙烯酰胺的溶液結(jié)構(gòu)的研究.石油學(xué)報(bào)(石油加工，2001，17(6)，39-44)是一種重要的水溶性高分子化合物，是在親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)(摩爾分?jǐn)?shù)一般≤2％)，其溶液具有特殊的流變性能。由于其在高剪切作用下所表現(xiàn)出的抗剪切性以及在高溫高鹽溶液中獨(dú)特的耐溫抗鹽機(jī)理，甚至可能出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效增稠鹽水現(xiàn)象，使其成為近年來(lái)水溶性高分子研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題，尤其在三次采油中作為驅(qū)油劑以提高石油采收率具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

疏水締合聚合物一般采用膠束聚合法進(jìn)行合成，這種方法為使疏水單體增溶在膠束內(nèi)，需要使用大量表面活性劑，這樣一方面增加了后處理的成本，另一方面又讓聚合物在應(yīng)用上帶來(lái)負(fù)面影響，如：長(zhǎng)烷基鏈的疏水單體共聚到聚合物以后，會(huì)影響到聚合物的溶解性，使溶解時(shí)間大大延長(zhǎng)，甚至在溶液中出現(xiàn)濃度不均現(xiàn)象或者溶解不完全的“魚(yú)眼”。如果直接采用具有表面活性的大單體進(jìn)行共聚，可不需要額外加入表面活性劑，而直接采用傳統(tǒng)的自由基水溶液進(jìn)行聚合。傳統(tǒng)的自由基產(chǎn)生方式多采用引發(fā)劑引發(fā)，且為氧化-還原引發(fā)體系，其主要缺陷是聚合反應(yīng)速率難以控制，聚合熱不易擴(kuò)散，容易出現(xiàn)凝膠化效應(yīng)和局部過(guò)熱，造成聚合反應(yīng)不均勻，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性較差，因此制約了疏水締合聚合物產(chǎn)品性能的進(jìn)一步提高。而UV光引發(fā)聚合，總活化能低，可在較低溫度下進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單；自由基的產(chǎn)生和聚合反應(yīng)的進(jìn)行可以限定在特定的區(qū)域，而且可通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉電源加以控制。采用光引發(fā)聚合技術(shù)合成水溶性聚合物是一項(xiàng)高效率的新工藝，操作簡(jiǎn)便、易控制、環(huán)保節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明提供的疏水締合聚合物，為式I所示聚合物，

(式I)

所述式I中，x為0.001-0.01，y為0.7-1.0，X為Cl、Br或I。

所述式I中，x優(yōu)選0.005，y優(yōu)選0.75～0.85。

該聚合物也可按照如下本發(fā)明提供的方法制備而得。

本發(fā)明提供的制備所述聚合物的方法，包括如下步驟：將丙烯酸鈉、丙烯酰胺、疏水單體、光引發(fā)劑和乙二胺四乙酸二鈉于水中混勻后于光照條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到所述聚合物。

所述方法中，所述疏水單體選自十六烷基烯丙基二甲基氯化銨(C₁₆DMAAC)、十四烷基烯丙基二甲基氯化銨(C₁₄DMAAC)和十二烷基烯丙基二甲基氯化銨(C₁₂DMAAC)中的至少一種，優(yōu)選十六烷基烯丙基二甲基氯化銨(C₁₆DMAAC)；所述光引發(fā)劑選自1-[4-(2-羥乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基丙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少一種，優(yōu)選1-[4-(2-羥乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基丙酮。反應(yīng)物中乙二胺四乙酸二鈉的加入是為了屏蔽溶液中雜質(zhì)離子對(duì)聚合的影響。

所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體在所述水中的總質(zhì)量百分濃度為15～25％，優(yōu)選16％；所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體的投料摩爾比為15～25∶74.5～84.5∶0.5，優(yōu)選15∶84.5∶0.5；

所述光引發(fā)劑的用量為所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體總質(zhì)量的0.04％～0.06％，優(yōu)選0.05％；所述乙二胺四乙酸二鈉的用量為所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體總質(zhì)量的0.05％～0.20％，優(yōu)選0.1％。

所述光照步驟中，光源為30～500W的汞燈，優(yōu)選100W，時(shí)間為10～40分鐘，優(yōu)選20分鐘，溫度為5～20℃，優(yōu)選10℃。

所述光照步驟中，間歇式進(jìn)行，每光照2.5min后停止7.5min，再如此進(jìn)行；或每光照4min后停止6min，再如此進(jìn)行；或每光照7min后停止3min，再如此進(jìn)行；光照面積為2-8cm²，優(yōu)選4cm²。所述反應(yīng)在惰性氣氛中進(jìn)行，且反應(yīng)體系的pH值為11-12。其中，所述惰性氣氛優(yōu)選為氮?dú)鈿夥铡?/p>